1.《欢乐颂》经典对白选录

2.宇宙中的星体是不是应该分布在一个球面上?

3.宇宙大爆炸经过3分46秒,宇宙的温度为多少k

奇点攻略第四章36怎么过_解锁奇点

黑洞的特殊

与别的天体相比,黑洞是显得太特殊了。例如,黑洞有“隐身术”,人们无法直接观察到它,连科学家都只能对它内部结构提出各种猜想。那么,黑洞是怎么把自己隐藏起来的呢?答案就是——弯曲的空间。我们都知道,光是沿直线传播的。这是一个最基本的常识。可是根据广义相对论,空间会在引力场作用下弯曲。这时候,光虽然仍然沿任意两点间的最短距离传播,但走的已经不是直线,而是曲线。形象地讲,好像光本来是要走直线的,只不过强大的引力把它拉得偏离了原来的方向。

在地球上,由于引力场作用很小,这种弯曲是微乎其微的。而在黑洞周围,空间的这种变形非常大。这样,即使是被黑洞挡着的恒星发出的光,虽然有一部分会落入黑洞中消失,可另一部分光线会通过弯曲的空间中绕过黑洞而到达地球。所以,我们可以毫不费力地观察到黑洞背面的星空,就像黑洞不存在一样,这就是黑洞的隐身术。

更有趣的是,有些恒星不仅是朝着地球发出的光能直接到达地球,它朝其它方向发射的光也可能被附近的黑洞的强引力折射而能到达地球。这样我们不仅能看见这颗恒星的“脸”,还同时看到它的侧面、甚至后背!

“黑洞”无疑是本世纪最具有挑战性、也最让人激动的天文学说之一。许多科学家正在为揭开它的神秘面纱而辛勤工作着,新的理论也不断地提出。不过,这些当代天体物理学的最新成果不是在这里三言两语能说清楚的。有兴趣的朋友可以去参考专门的论著。

黑洞的划分

按组成来划分,黑洞可以分为两大类。一是暗能量黑洞,二是物理黑洞。

■暗能量黑洞

它主要由高速旋转的巨大的暗能量组成,它内部没有巨大的质量。巨大的暗能量以接近光速的速度旋转,其内部产生巨大的负压以吞噬物体,从而形成黑洞,详情请看宇“宙黑洞论”。暗能量黑洞是星系形成的基础,也是星团、星系团形成的基础。物理黑洞由一颗或多颗天体坍缩形成,具有巨大的质量。当一个物理黑洞的质量等于或大于一个星系的质量时,我们称之为奇点黑洞。暗能量黑洞的体积很大,可以有太阳系那般大。

■物理黑洞

它的比起暗能量黑洞来说体积非常小,它甚至可以缩小到一个奇点。

黑洞的吸积

黑洞通常是因为它们聚拢周围的气体产生辐射而被发现的,这一过程被称为吸积。高温气体辐射热能的效率会严重影响吸积流的几何与动力学特性。目前观测到了辐射效率较高的薄盘以及辐射效率较低的厚盘。当吸积气体接近中央黑洞时,它们产生的辐射对黑洞的自转以及视界的存在极为敏感。对吸积黑洞光度和光谱的分析为旋转黑洞和视界的存在提供了强有力的证据。数值模拟也显示吸积黑洞经常出现相对论喷流也部分是由黑洞的自转所驱动的。

天体物理学家用“吸积”这个词来描述物质向中央引力体或者是中央延展物质系统的流动。吸积是天体物理中最普遍的过程之一,而且也正是因为吸积才形成了我们周围许多常见的结构。在宇宙早期,当气体朝由暗物质造成的引力势阱中心流动时形成了星系。即使到了今天,恒星依然是由气体云在其自身引力作用下坍缩碎裂,进而通过吸积周围气体而形成的。行星——包括地球——也是在新形成的恒星周围通过气体和岩石的聚集而形成的。但是当中央天体是一个黑洞时,吸积就会展现出它最为壮观的一面。

然而黑洞并不是什么都吸收的,它也往外边散发质子.

黑洞的毁灭

■萎缩直至毁灭

黑洞会发出耀眼的光芒,体积会缩小,甚至会爆炸。当英国物理学家史迪芬?霍金于14年做此语言时,整个科学界为之震动。

黑洞曾被认为是宇宙最终的沉淀所在:没有什么可以逃出黑洞,它们吞噬了气体和星体,质量增大,因而洞的体积只会增大。

霍金的理论是受灵感支配的思维的飞跃,他结合了广义相对论和量子理论。他发现黑洞周围的引力场释放出能量,同时消耗黑洞的能量和质量(当一个粒子从黑洞逃逸而没有偿还它借来的能量,黑洞就会从它的引力场中丧失同样数量的能量,而爱因斯坦的公式E=mc^2表明,能量的损失会导致质量的损失)。当黑洞的质量越来越小时,它的温度会越来越高。这样,当黑洞损失质量时,它的温度和发射率增加,因而它的质量损失得更快。这种“霍金辐射”对大多数黑洞来说可以忽略不计,而小黑洞则以极高的速度辐射能量,直到黑洞的爆炸。

■沸腾直至毁灭

所有的黑洞都会蒸发,只不过大的黑洞沸腾得较慢,它们的辐射非常微弱,因此另人难以觉察。但是随着黑洞逐渐变小,这个过程会加速,以至最终失控。黑洞萎缩时,引力并也会变陡,产生更多的逃逸粒子,从黑洞中掠夺的能量和质量也就越多。黑洞萎缩的越来越快,促使蒸发的速度变得越来越快,周围的光环变得更亮、更热,当温度达到10^15℃时,黑洞就会在爆炸中毁灭。

黑洞与地球

黑洞没有具体形状,你也无法看见它,只能根据周围行星的走向来判断它的存在。也许你会因为它的神秘莫测而吓的大叫起来,但实际上根本用不着过分担心,虽然它有强大的吸引力但与此同时这也是判断它位置的一个重要证据,就算它对距地球极近的物质产生影响时,我们也还有足够的时间挽救,因为那时它的“正式边界”还离我们很远。况且,恒星坍缩后大部分都会成为中子星或白矮星。但这并不意味着我们就可以放松警惕了(谁知道下一刻被吸入的会不会是我们呢?),这也是人类研究它的原因之一。

恒星,白矮星,中子星,夸克星,黑洞是依次的五个密度当量星体,密度最小的当然是恒星,黑洞是物质的终极形态,黑洞之后就会发生宇宙大爆炸,能量释放出去后,又进入一个新的循环.

黑洞的提出

1967年,剑桥的一位研究生约瑟琳?贝尔发现了天空发射出无线电波的规则脉冲的物体,这对黑洞的存在的预言带来了进一步的鼓舞。起初贝尔和她的导师安东尼?赫维许以为,他们可能和我们星系中的外星文明进行了接触!我的确记得在宣布他们发现的讨论会上,他们将这四个最早发现的源称为LGM1-4,LGM表示“小绿人”(“Little Green Man”)的意思。然而,最终他们和所有其他人都得到了不太浪漫的结论,这些被称为脉冲星的物体,事实上是旋转的中子星,这些中子星由于它们的磁场和周围物质复杂的相互作用,而发出无线电波的脉冲。这对于写空间探险的作者而言是个坏消息,但对于我们这些当时相信黑洞的少数人来说,是非常大的希望——这是第一个中子星存在的证据。中子星的半径大约10英里,只是恒星变成黑洞的临界半径的几倍。如果一颗恒星能坍缩到这么小的尺度,预料其他恒星会坍缩到更小的尺度而成为黑洞,就是理所当然的了。

在黑洞这个概念刚被提出的时候,共有两种光理论:一种是牛顿赞成的光的微粒说;另一种是光的波动说。我们现在知道,实际上这两者都是正确的。由于量子力学的波粒二象性,光既可认为是波,也可认为是粒子。在光的波动说中,不清楚光对引力如何响应。但是如果光是由粒子组成的,人们可以预料,它们正如同炮弹、火箭和行星那样受引力的影响。起先人们以为,光粒子无限快地运动,所以引力不可能使之慢下来,但是罗麦关于光速度有限的发现表明引力对之可有重要效应。

1783年,剑桥的学监约翰?米歇尔在这个定的基础上,在《伦敦学会哲学学报》上发表了一篇文章。他指出,一个质量足够大并足够紧致的恒星会有如此强大的引力场,以致于连光线都不能逃逸——任何从恒星表面发出的光,还没到达远处即会被恒星的引力吸引回来。米歇尔暗示,可能存在大量这样的恒星,虽然会由于从它们那里发出的光不会到达我们这儿而使我们不能看到它们,但我们仍然可以感到它们的引力的吸引作用。这正是我们现在称为黑洞的物体。它是名符其实的——在空间中的黑的空洞。几年之后,法国科学家拉普拉斯侯爵显然独自提出和米歇尔类似的观念。非常有趣的是,拉普拉斯只将此观点纳入他的《世界系统》一书的第一版和第二版中,而在以后的版本中将其删去,可能他认为这是一个愚蠢的观念。(此外,光的微粒说在19世纪变得不时髦了;似乎一切都可以以波动理论来解释,而按照波动理论,不清楚光究竟是否受到引力的影响。)

事实上,因为光速是固定的,所以,在牛顿引力论中将光类似炮弹那样处理实在很不协调。(从地面发射上天的炮弹由于引力而减速,最后停止上升并折回地面;然而,一个光子必须以不变的速度继续向上,那么牛顿引力对于光如何发生影响呢?)直到1915年爱因斯坦提出广义相对论之前,一直没有关于引力如何影响光的协调的理论。甚至又过了很长时间,这个理论对大质量恒星的含意才被理解。

黑洞的探索

1928年,一位印度研究生——萨拉玛尼安?强德拉塞卡——乘船来英国剑桥跟英国天文学家阿瑟?爱丁顿爵士(一位广义相对论家)学习。(据记载,在本世纪20年代初有一位记者告诉爱丁顿,说他听说世界上只有三个人能理解广义相对论,爱丁顿停了一下,然后回答:“我正在想这第三个人是谁”。)在他从印度来英的旅途中,强德拉塞卡算出在耗尽所有燃料之后,多大的恒星可以继续对抗自己的引力而维持自己。这个思想是说:当恒星变小时,物质粒子靠得非常近,而按照泡利不相容原理,它们必须有非常不同的速度。这使得它们互相散开并企图使恒星膨胀。一颗恒星可因引力作用和不相容原理引起的排斥力达到平衡而保持其半径不变,正如在它的生命的早期引力被热所平衡一样。

然而,强德拉塞卡意识到,不相容原理所能提供的排斥力有一个极限。恒星中的粒子的最大速度差被相对论限制为光速。这意味着,恒星变得足够紧致之时,由不相容原理引起的排斥力就会比引力的作用小。强德拉塞卡计算出;一个大约为太阳质量一倍半的冷的恒星不能支持自身以抵抗自己的引力。(这质量现在称为强德拉塞卡极限。)苏联科学家列夫?达维多维奇?兰道几乎在同时也得到了类似的发现。

这对大质量恒星的最终归宿具有重大的意义。如果一颗恒星的质量比强德拉塞卡极限小,它最后会停止收缩并终于变成一颗半径为几千英里和密度为每立方英寸几百吨的“白矮星”。白矮星是它物质中电子之间的不相容原理排斥力所支持的。我们观察到大量这样的白矮星。第一颗被观察到的是绕着夜空中最亮的恒星——天狼星转动的那一颗。

兰道指出,对于恒星还存在另一可能的终态。其极限质量大约也为太阳质量的一倍或二倍,但是其体积甚至比白矮星还小得多。这些恒星是由中子和质子之间,而不是电子之间的不相容原理排斥力所支持。所以它们被叫做中子星。它们的半径只有10英里左右,密度为每立方英寸几亿吨。在中子星被第一次预言时,并没有任何方法去观察它。实际上,很久以后它们才被观察到。

另一方面,质量比强德拉塞卡极限还大的恒星在耗尽其燃料时,会出现一个很大的问题:在某种情形下,它们会爆炸或抛出足够的物质,使自己的质量减少到极限之下,以避免灾难性的引力坍缩。但是很难令人相信,不管恒星有多大,这总会发生。怎么知道它必须损失重量呢?即使每个恒星都设法失去足够多的重量以避免坍缩,如果你把更多的质量加在白矮星或中子星上,使之超过极限将会发生什么?它会坍缩到无限密度吗?爱丁顿为此感到震惊,他拒绝相信强德拉塞卡的结果。爱丁顿认为,一颗恒星不可能坍缩成一点。这是大多数科学家的观点:爱因斯坦自己写了一篇论文,宣布恒星的体积不会收缩为零。其他科学家,尤其是他以前的老师、恒星结构的主要权威——爱丁顿的敌意使强德拉塞卡抛弃了这方面的工作,转去研究诸如恒星团运动等其他天文学问题。然而,他获得1983年诺贝尔奖,至少部分原因在于他早年所做的关于冷恒星的质量极限的工作。

强德拉塞卡指出,不相容原理不能够阻止质量大于强德拉塞卡极限的恒星发生坍缩。但是,根据广义相对论,这样的恒星会发生什么情况呢?这个问题被一位年轻的美国人罗伯特?奥本海默于1939年首次解决。然而,他所获得的结果表明,用当时的望远镜去观察不会再有任何结果。以后,因第二次世界大战的干扰,奥本海默本人非常密切地卷入到中去。战后,由于大部分科学家被吸引到原子和原子核尺度的物理中去,因而引力坍缩的问题被大部分人忘记了。

现在,我们从奥本海默的工作中得到一幅这样的图象:恒星的引力场改变了光线的路径,使之和原先没有恒星情况下的路径不一样。光锥是表示光线从其顶端发出后在空间——时间里传播的轨道。光锥在恒星表面附近稍微向内偏折,在日食时观察远处恒星发出的光线,可以看到这种偏折现象。当该恒星收缩时,其表面的引力场变得很强,光线向内偏折得更多,从而使得光线从恒星逃逸变得更为困难。对于在远处的观察者而言,光线变得更黯淡更红。最后,当这恒星收缩到某一临界半径时,表面的引力场变得如此之强,使得光锥向内偏折得这么多,以至于光线再也逃逸不出去 。根据相对论,没有东西会走得比光还快。这样,如果光都逃逸不出来,其他东西更不可能逃逸,都会被引力拉回去。也就是说,存在一个的集合或空间——时间区域,光或任何东西都不可能从该区域逃逸而到达远处的观察者。现在我们将这区域称作黑洞,将其边界称作视界,它和刚好不能从黑洞逃逸的光线的轨迹相重合。

当你观察一个恒星坍缩并形成黑洞时,为了理解你所看到的情况,切记在相对论中没有绝对时间。每个观测者都有自己的时间测量。由于恒星的引力场,在恒星上某人的时间将和在远处某人的时间不同。定在坍缩星表面有一无畏的航天员和恒星一起向内坍缩,按照他的表,每一秒钟发一信号到一个绕着该恒星转动的空间飞船上去。在他的表的某一时刻,譬如11点钟,恒星刚好收缩到它的临界半径,此时引力场强到没有任何东西可以逃逸出去,他的信号再也不能传到空间飞船了。当11点到达时,他在空间飞船中的伙伴发现,航天员发来的一串信号的时间间隔越变越长。但是这个效应在10点59分59秒之前是非常微小的。在收到10点59分58秒和10点59分59秒发出的两个信号之间,他们只需等待比一秒钟稍长一点的时间,然而他们必须为11点发出的信号等待无限长的时间。按照航天员的手表,光波是在10点59分59秒和11点之间由恒星表面发出;从空间飞船上看,那光波被散开到无限长的时间间隔里。在空间飞船上收到这一串光波的时间间隔变得越来越长,所以恒星来的光显得越来越红、越来越淡,最后,该恒星变得如此之朦胧,以至于从空间飞船上再也看不见它,所余下的只是空间中的一个黑洞。然而,此恒星继续以同样的引力作用到空间飞船上,使飞船继续绕着所形成的黑洞旋转。

但是由于以下的问题,使得上述情景不是完全现实的。你离开恒星越远则引力越弱,所以作用在这位无畏的航天员脚上的引力总比作用到他头上的大。在恒星还未收缩到临界半径而形成视界之前,这力的差就已经将我们的航天员拉成意大利面条那样,甚至将他撕裂!然而,我们相信,在宇宙中存在质量大得多的天体,譬如星系的中心区域,它们遭受到引力坍缩而产生黑洞;一位在这样的物体上面的航天员在黑洞形成之前不会被撕开。事实上,当他到达临界半径时,不会有任何异样的感觉,甚至在通过永不回返的那一点时,都没注意到。但是,随着这区域继续坍缩,只要在几个钟头之内,作用到他头上和脚上的引力之差会变得如此之大,以至于再将其撕裂。

罗杰?彭罗斯和我在1965年和10年之间的研究指出,根据广义相对论,在黑洞中必然存在无限大密度和空间——时间曲率的奇点。这和时间开端时的大爆炸相当类似,只不过它是一个坍缩物体和航天员的时间终点而已。在此奇点,科学定律和我们预言将来的能力都失效了。然而,任何留在黑洞之外的观察者,将不会受到可预见性失效的影响,因为从奇点出发的不管是光还是任何其他信号都不能到达他那儿。这令人惊奇的事实导致罗杰?彭罗斯提出了宇宙监督猜测,它可以被意译为:“上帝憎恶裸奇点。”换言之,由引力坍缩所产生的奇点只能发生在像黑洞这样的地方,在那儿它被视界体面地遮住而不被外界看见。严格地讲,这是所谓弱的宇宙监督猜测:它使留在黑洞外面的观察者不致受到发生在奇点处的可预见性失效的影响,但它对那位不幸落到黑洞里的可怜的航天员却是爱莫能助。

广义相对论方程存在一些解,这些解使得我们的航天员可能看到裸奇点。他也许能避免撞到奇点上去,而穿过一个“虫洞”来到宇宙的另一区域。看来这给空间——时间内的旅行提供了巨大的可能性。但是不幸的是,所有这些解似乎都是非常不稳定的;最小的干扰,譬如一个航天员的存在就会使之改变,以至于他还没能看到此奇点,就撞上去而结束了他的时间。换言之,奇点总是发生在他的将来,而从不会在过去。强的宇宙监督猜测是说,在一个现实的解里,奇点总是或者整个存在于将来(如引力坍缩的奇点),或者整个存在于过去(如大爆炸)。因为在接近裸奇点处可能旅行到过去,所以宇宙监督猜测的某种形式的成立是大有希望的。这对科学幻想作家而言是不错的,它表明没有任何一个人的生命曾经平安无事:有人可以回到过去,在你投胎之前杀死你的父亲或母亲!

视界,也就是空间——时间中不可逃逸区域的边界,正如同围绕着黑洞的单向膜:物体,譬如不谨慎的航天员,能通过视界落到黑洞里去,但是没有任何东西可以通过视界而逃离黑洞。(记住视界是企图逃离黑洞的光的空间——时问轨道,没有任何东西可以比光运动得更快。)人们可以将诗人但丁针对地狱入口所说的话恰到好处地用于视界:“从这儿进去的人必须抛弃一切希望。”任何东西或任何人一旦进入视界,就会很快地到达无限致密的区域和时间的终点。

广义相对论预言,运动的重物会导致引力波的辐射,那是以光的速度传播的空间——时间曲率的涟漪。引力波和电磁场的涟漪光波相类似,但是要探测到它则困难得多。就像光一样,它带走了发射它们的物体的能量。因为任何运动中的能量都会被引力波的辐射所带走,所以可以预料,一个大质量物体的系统最终会趋向于一种不变的状态。(这和扔一块软木到水中的情况相当类似,起先翻上翻下折腾了好一阵,但是当涟漪将其能量带走,就使它最终平静下来。)例如,绕着太阳公转的地球即产生引力波。其能量损失的效应将改变地球的轨道,使之逐渐越来越接近太阳,最后撞到太阳上,以这种方式归于最终不变的状态。在地球和太阳的情形下能量损失率非常小——大约只能点燃一个小电热器, 这意味着要用大约1干亿亿亿年地球才会和太阳相撞,没有必要立即去为之担忧!地球轨道改变的过程极其缓慢,以至于根本观测不到。但几年以前,在称为PSR1913+16(PSR表示“脉冲星”,一种特别的发射出无线电波规则脉冲的中子星)的系统中观测到这一效应。此系统包含两个互相围绕着运动的中子星,由于引力波辐射,它们的能量损失,使之相互以螺旋线轨道靠近。

在恒星引力坍缩形成黑洞时,运动会更快得多,这样能量被带走的速率就高得多。所以不用太长的时间就会达到不变的状态。这最终的状态将会是怎样的呢?人们会以为它将依赖于形成黑洞的恒星的所有的复杂特征——不仅仅它的质量和转动速度,而且恒星不同部分的不同密度以及恒星内气体的复杂运动。如果黑洞就像坍缩形成它们的原先物体那样变化多端,一般来讲,对之作任何预言都将是非常困难的。

然而,加拿大科学家外奈?伊斯雷尔(他生于柏林,在南非长大,在爱尔兰得到博士)在1967年使黑洞研究发生了彻底的改变。他指出,根据广义相对论,非旋转的黑洞必须是非常简单、完美的球形;其大小只依赖于它们的质量,并且任何两个这样的同质量的黑洞必须是等同的。事实上,它们可以用爱因斯坦的特解来描述,这个解是在广义相对论发现后不久的1917年卡尔?施瓦兹席尔德找到的。一开始,许多人(其中包括伊斯雷尔自己)认为,既然黑洞必须是完美的球形,一个黑洞只能由一个完美球形物体坍缩而形成。所以,任何实际的恒星——从来都不是完美的球形——只会坍缩形成一个裸奇点。

然而,对于伊斯雷尔的结果,一些人,特别是罗杰?彭罗斯和约翰?惠勒提倡一种不同的解释。他们论证道,牵涉恒星坍缩的快速运动表明,其释放出来的引力波使之越来越近于球形,到它终于静态时,就变成准确的球形。按照这种观点,任何非旋转恒星,不管其形状和内部结构如何复杂,在引力坍缩之后都将终结于一个完美的球形黑洞,其大小只依赖于它的质量。这种观点得到进一步的计算支持,并且很快就为大家所接受。

伊斯雷尔的结果只处理了由非旋转物体形成的黑洞。1963年,新西兰人罗伊?克尔找到了广义相对论方程的描述旋转黑洞的一族解。这些“克尔”黑洞以恒常速度旋转,其大小与形状只依赖于它们的质量和旋转的速度。如果旋转为零,黑洞就是完美的球形,这解就和施瓦兹席尔德解一样。如果有旋转,黑洞的赤道附近就鼓出去(正如地球或太阳由于旋转而鼓出去一样),而旋转得越快则鼓得越多。由此人们猜测,如将伊斯雷尔的结果推广到包括旋转体的情形,则任何旋转物体坍缩形成黑洞后,将最后终结于由克尔解描述的一个静态。

黑洞是科学史上极为罕见的情形之一,在没有任何观测到的证据证明其理论是正确的情形下,作为数学的模型被发展到非常详尽的地步。的确,这经常是反对黑洞的主要论据:你怎么能相信一个其依据只是基于令人怀疑的广义相对论的计算的对象呢?然而,1963年,加利福尼亚的帕罗玛天文台的天文学家马丁?施密特测量了在称为3C273(即是剑桥射电源编目第三类的273号)射电源方向的一个黯淡的类星体的红移。他发现引力场不可能引起这么大的红移——如果它是引力红移,这类星体必须具有如此大的质量,并离我们如此之近,以至于会干扰太阳系中的行星轨道。这暗示此红移是由宇宙的膨胀引起的,进而表明此物体离我们非常远。由于在这么远的距离还能被观察到,它必须非常亮,也就是必须辐射出大量的能量。人们会想到,产生这么大量能量的唯一机制看来不仅仅是一个恒星,而是一个星系的整个中心区域的引力坍缩。人们还发现了许多其他类星体,它们都有很大的红移。但是它们都离开我们太远了,所以对之进行观察太困难,以至于不能给黑洞提供结论性的证据。

《欢乐颂》经典对白选录

大爆炸模型认为,最初的宇宙是超高温、高密度的“一点。”大约180亿年前,这“一点”突然爆炸了,仅用10-36秒,伴随着真空相转移的过冷却现象,“一点”了瞬间几十个数量级的膨胀,成为一厘米规模的宇宙。其后宇宙继续膨胀,温度从几十亿摄氏度开始下降,大约在5500万摄氏度时,由降温过程的能量,生成中子、质子,它们又合成原子核,这些过程仅有3分钟。约30万年后当宇宙的温度下降到3000摄氏度时,自由电子被原子核捕捉形成原子。在随后的大约3000万年中那些原子继续向外膨胀。宇宙也继续冷却,到宇宙温度降至绝对零度之上167度时,原子开始化合形成稀薄气体。此后因密度波动、引力作用等开始向新的天体进化。再经过100多亿年,显示出多种多样的物质形态, 成了今天的宇宙。自从150亿年前的宇宙大爆炸之后,星体和各星系一直各自向外飞散。理论上讲,相互维系的重力应该减慢这个膨胀的速度,但是事实并非如此,实际上膨胀还在加速进行。美国普林斯顿大学的斯坦哈特说,宇宙无始、无终,一次次宇宙大爆炸将会永不止息,不断发生。

全文

上一讲我们介绍了宇宙是怎样通过大爆炸以后来诞生的,上一次我们只讲了宇宙从大爆炸,然后呢,仅仅的持续了多长时间呢?仅仅持续了三分多钟,也就说我们的宇宙基本框架就形成了。下面我们看,三分钟以后宇宙怎样演化,怎样一步一步的演化到我们现在的星球,现在的宇宙状态。那么我就要问一个最简单的问题,也是最通俗的来问,是先有的鸡还是先有的蛋?我要回答什么问题呢?我要回答的是星系是怎样形成的这个问题。

的的确确现在有两种理论,那么哪两种理论呢?我们来看一下,这个图就是一个典型的宇宙从一开始大爆炸以后,逐步演化的一个示意图。那么一开始呢,那一点就是大爆炸,大爆炸以后呢,宇宙不断的膨胀,同时温度也在不断地降低。那么中间的那一部分,就是我们现在看到的宇宙的背景辐射,或者叫做微波背景辐射,那么再往外边看到,宇宙在一点一点降低以后,物质慢慢就温度就越来越降低,越降低以后呢,物质的分子结构就越来越大。换句话说呢,这个物质就开始大家往一块靠,就开始形成一些小的团块,这些团块在再慢慢聚合,一步一步地就形成后边大家看到的,这个星系。也就说由一点一点聚合,就聚合成星系了。

如果按照这个顺序的话,不管怎么说,后边这一段是由小的团块一点一点形成大的团块,那就相当于我们说的先有的蛋后有的鸡,就变大了。但是还有一种可能,突然之间就先形成一些大的团块,然后一点一点大的团块再把它分裂,那就是说的先有的鸡后有的蛋。那么从什么时间开始形成星系呢?就是这个宇宙的温度我们说最初非常非常高,有一千亿度,如果说再往回追溯的话呢,甚至比一千亿度还要大。那么在这么高的温度下,我们说它不可能形成物质团块。那么温度降低到四千度的时候,这个时候这些物质的温度就凉下来了,冷下来了。然后呢,大家有可能坐在一起来谈了,就可以靠拢了,所以到了四千度的时候,宇宙中就开始形成物质团块,换句话说,引力就开始起作用,这就是我们星系开始形成的时间,这个时间呢,大约是在宇宙爆炸之后的十亿年,宇宙从爆炸以后,到了十亿年,就开始形成物质团块了。就按照这个图,叫做top-down,就先形成非常大的团块,宇宙一冷下来以后,突然之间这冷下来之后,大家就是非常的高兴,非常的欢呼,原来都在激发状态,谁也不得安宁,突然一冷下来以后所有物质成团了,只有成团了才能沉淀下来,先成团了一个很大很大的团块,多大呢,就像一个大饼一样,这个大饼成了以后,再慢慢慢慢分裂,就形成了下边的一个一个的星系。这是一种可能,这就是说,先有的什么?先有的鸡后有的蛋,先形成大的团块,然后再形成现在的星系。

还有一种可能,叫bottom-up,就是先形成小的一些物质,就是团块。然后这些小的物质一点一点来凝聚,最后凝聚成什么?一个一个的星系,总之不管是由大块变成小块的,还由小块的变成大块的,总之要形成什么?形成我们现在的星系,也就是说,宇宙大爆炸之后,大约十亿年,就开始出现形成了星系。

这个图是一个模拟图,就模拟一下这个星系是怎么形成的,现在就是做一个它的模拟过程。你看这些个团块在相互之间互相吸引,并合在一起,最后呢,形成了几个星系,好,就形成这个星系,那么我们这个动画呢,最初看到几个团块是由哈勃空间望远镜拍摄下来了,我们然后模拟,那些团块根据我们这个模拟过程最后就形成这个星系。

那么现在宇宙中有多少星系呢?数也数不清,我们再看几个,那么这就是真实拍下来的宇宙空间的一部分。你会看到什么,弥漫着很多的物质,这些个物质呢就在不断地形成新的星球,不断地形成新的星球,那么宇宙中和我们系一样的星系多不多,太多了,就宇宙中有很多很多和我们系一样的类似的星系,你要说我们系漂亮不漂亮,跟这个星系比的话,可能还没有这个星系漂亮,这个星系叫做漩涡星系,中间有一个核,是非常漂亮的,所以这个星系在那儿不停的旋转,这就是一个和我们系类似的一个河外信息。我们再看一个,这也是一个星系,这个星系呢不那么旋转,我们把它叫做椭圆星系。它是一个椭圆形的,但是这个星系个非常大,这个椭圆星系往往比漩涡星系个头还要大。那么椭圆星系在宇宙中也非常多,我们再看一个,你看这个星系有什么特点呢?一边有旋转,另外它中间那个核不是一个圆的,有点像一个棒槌一样,所以我们管这个星系叫做棒旋星系。

这是另外一个星系,这个星系还有一个小兄弟。你看星系左边它还带着一个小的星系跟它连在一起,好像是一个大星系牵着一个小弟弟,两个星系连在一起,样子非常好看。就像一个大的手臂一样,把那个小的星系牵在一起,这也是一个巨大的椭圆星系,这个就比星系的规模要大的多。你看上边那些个点,每一个点就是一个星系,星系和星系组合在一起,是什么呢?叫做星系团,就是星系和星系也可以组合在一起,成为一个更大的家庭,我们叫做星系团。这个就是一个星系团,这个星系团是目前离我们系最近的一个星系团,叫做仙女座星系团,离我们最近。

我们说了半天,我们系是不是一个星系,当然我们系是一个星系,有人就问了,那你告诉我系星系是什么样子的。这非常困难,因为我们在这个星系里边,是无法看到我们星系全部的面目,我们只能看一部分,看看太阳这边的是什么状态,再看看太阳那边是什么状态,然后我们大体上就把我们的系描绘出来了。那么描绘的结果,有一个星系和我们的系应该是非常相像的,就是这个星系,这个星系叫做仙女座大星云,这个大星云也是离我们最近的星云之一,这个星云不但是我们的姊妹星云,而且这个星云在历史上立了很大的功劳。

我在上一讲提到了,哈勃证明了我们的系之外还有系,和我们系一样的,怎么证明的呢?就是通过这个星系来证明的,具体说它在这个星系里边找到了单个的星,不但找到了这个星,而且通过这个星测出了仙女座大星云的距离,发现这个仙女座大星云,绝对不会是处在我们系里边,那么在哈勃之前大家有一种看法,这个就是我们系里边的一些星云,所以当初把它叫混了,我们管它叫仙女座大星云。而这个仙女座就不然了,它是我们系一样的一个星系。首先有星系,然后星系里边再诞生了各种的恒星,那么恒星周围再有星星的家族。那这样的话,我们这个宇宙就慢慢诞生了,包括人类也就通过宇宙的演化,各种的高等生命,也就诞生了。

我们谈到这个地方以后大家会想到,你谈了这么多,谈到了现在了,你能不能谈谈未来,我们的宇宙将来怎么办?所以问题就变成我们的宇宙会终结吗?虽然我们说宇宙的终结离我们是非常非常遥远的事情,但是你不得不考虑。特别是作为科学家来讲,作为天文学家来讲一定要回答这个问题,我们的宇宙会不会有终结?我们再回过来看一下宇宙的演化,你看宇宙从最初一点,一步一步往下演化。我刚才说了,那么到了图的右边你就看到,通过星云以后,最后形成了很多星系,星系里边有恒星,那么恒星周围可能有行星,有可能诞生高等生命。那么宇宙还要往下膨胀,这个宇宙会不会无休止的膨胀下去呢?这是摆在天文学家面前一个非常严肃的问题,你必须回答,不然的话,你这个天文学研究可以说研究得不够彻底,对宇宙的了解还非常有限。天文学家正在努力去回答这个问题,那么通过反复地研究,我们发现我们的宇宙的走向大概是这个样子:我们先说一下这个图,这个图的横坐标就是时间,这个纵坐标就是宇宙的大小,那么靠近坐标轴的这个地方的绿线就是我们目前的状态,就是我们目前宇宙的位置。我们宇宙有三种可能,第一种可能就是最上边那个红线,这个可能就是我们的宇宙一直膨胀下去,一直膨胀下去,而且膨胀的速度是越来越快,往外膨胀,这是的宇宙一种可能。那么中间呢,第二种可能宇宙也是在膨胀,但是它膨胀的速度比较慢一点,比较平坦,也在膨胀,也会是不断地膨胀下去。那么第三种状态,就是最下边那条蓝线,它说呀我们目前的宇宙的确是在膨胀,但是我们宇宙膨胀以后呢,还会收缩,就是说从最初出发以后,膨胀一段时间以后,经过若干若干年以后,还会要收缩回来。

这个理论告诉我们,宇宙有这么三种可能性,天文学家就回答了,哪一种是正确的?怎么来回答呢?那么现在要回答这个问题,从理论上讲很简单,从实测上来讲很困难,为什么说从理论上很简单呢?这个宇宙究竟是继续膨胀下去,或者是膨胀的速度很快,或者是膨胀的速度很慢,还是膨胀膨胀以后就收缩回来,主要取决于我们宇宙中的平均物质密度,也就是说我们宇宙中到底有多少物质。如果我们宇宙中平均的物质密度比较高,那么它的引力的作用就会越来越大,那就有可能膨胀一段以后呢,就收缩回来。那么宇宙中如果物质密度比较低,没法拉住,咱们宇宙就一直膨胀下去,就是这样,从理论上讲就这么简单,但是还有一个问题需要天文学家注意,就是宇宙中的暗物质。大家知道我们国家著名的物理学家李政道教授在他的演讲就提到,他说21世纪物理学的一个重要的任务之一就是研究宇宙中的暗物质。

因此这些暗物质非常重要,那么事情是不是到此为止呢?没有。事情到此还没有截止,怎么没有截止呢?最后我们观测发现还有更严重的矛盾,就是把宇宙中的这些暗物质加进来,我们算出来宇宙的年龄也不对,还不正确,还必须有其他的物质,才能造成我们目前的宇宙的状态,年龄才能符合。那还有什么物质?一种是看得见的,一种是看不见的,那么看不见的总之它还在那儿存在。我们现在不但看不见,而且现在我们认为还没有存在的物质就是真的不存在,这个问题就很严重了。有没有呢?现在的回答说可能有,而且有的可能性是越来越大。这个物质说来很有意思,这最早是谁提出来的呢?最早是爱因斯坦提出来的,爱因斯坦在他的广义相对论方程里边随便加了一下,再加上一项我这个方程才能平衡,加的是个什么东西呢?爱因斯坦也说不清,大家就在他加的那一项里边在那儿做游戏。做了半天,爱因斯坦表示很歉意,说我这个宇宙中加的这一项,宇宙常数加错了,他说我这一生中犯的一个最大的错误,就是在我的方程里边加了个宇宙常数。可是没想到我们爱因斯坦过世半个世纪了,我们现在没办法了,又把他这个救命的稻草又拿来了。应该加进去,说爱因斯坦老先生没错,还是应该加进去,不但应该加进去而且十分重要,有可能在真空里边就有物质,真空里面可以取出物质来,那你们想一想如果天文学家把这个事情真正证实了,那我们这个物质的来源呢,那就比过去想象的要丰富的多。我们的真空里边就可以取出物质来,而且这个物质的含量甚至比我们看到的物质的含量还要多,还要丰富,那可真是取之不尽,用之不竭。你就随便取吧,探囊取物,想取多少就取多少。当然这个问题还是比较复杂,需要天文学家包括物理学家共同来解决,天文学家从观测上找到他存在的证据。所以说,李政道教授预言的这个是非常正确的,宇宙中21世纪物理学的一个重要的课题,可能就是研究宇宙中的暗物质。

那么如果说真的宇宙中有足够的暗物质,物质非常多,那就会出现什么状态呢?就像这个图上所描述的,就是最下边的一个状态。什么状态呢?我们的宇宙目前是在膨胀,膨胀膨胀以后怎么样,就慢慢就收缩了,就又收缩到一点。

那么现在天文学家有一个很重要的任务之一,就是不断地来研究宇宙中总的质量究竟有多少,大家知道我们放了空间望远镜,还放宇宙飞船,不仅观测它的光学波段,还观测它的X射线波段,还不够,还观测它的γ射线波段。所有这些目的之一,就想真正了解一下我们宇宙中究竟有多少物质,最重要的是回答我们的宇宙究竟要到那里去,什么时间终结,会不会终结,会不会收缩到一起再重新开始。

我讲了这些以后我不用问你们,你们自然有很多问题。这个实在是太玄妙了,不可思议,肯定有很多不可思议的问题。比方说这个宇宙到底有多大呀?你说了半天,这个宇宙有没有边呀,宇宙是大爆炸,大爆炸开始是怎么回事?大爆炸之前是个什么东西呀?大爆炸的空间有多大呀?那么大爆炸的时候,这么大一个宇宙装在那么一个小的空间里边装得下吗?诸如此类的问题太多了,我先回答一个问题。什么问题呢?我们的宇宙有没有边,这个宇宙到底有多大,那么天文学家会告诉你,这个宇宙是无限大的,你走不到尽头,走多远都走不到。你就不相信,我到任何一个地方去,我从这个地方到另外一个地方去,那么走的时间长一点我总能走到,最远是绕着地球转一圈。我也可以转过去,怎么走不到头呢?我先给大家最简单的演示一下,你看这是一张纸,我把这个纸稍微弯一下,弯成这么一个环。大家知道这个环,你看这个面上如果有一个小蚂蚁在这个面上走,你会发现它怎么样?它走得到头走不到?走不到。它转着圈就回来了。你说这个面有几个面?你仔细看一下,这只有一个面。这就说明什么呢?这我就告诉你一件事情,只要我这个空间把它弯曲了,你就会出现这个现象,就不会再走到头了。就这么简单的事情,你放上一个蚂蚁它在上面走,永远也走不到头。所以说空间只要一弯曲你就走不到头了。这就是我刚才弯的曲面的一个卡通片,你看这个蚂蚁在这个面上走来走去,它会怎么感觉,它认为能不能走到尽头?永远走不到尽头,这个宇宙永远走不到尽头。

那么回过来说为什么永远走不到尽头?就因为在我们目前这个宇宙中,我们量宇宙的距离是通过什么来量呢?是通过光线,根据广义相对论这个光线在宇宙中是弯曲的,而这个弯曲已经被实验证实了。就说通过日全食的观测已经证明了光线的确是弯曲的,因此我们看这个宇宙是永远看不到尽头,所以我们的宇宙是无限的。

另外一点我们要说,你总是想找谁是宇宙的中心?谁是宇宙的边缘?这个不存在。我们说在这个宇宙中根据这个理论,我们宇宙中的任何一点都是平权的。我们说哥白尼把地球为中心搬到太阳为中心,我们就引用他这个名字,把这个原理叫做哥白尼原理。哥白尼原理用在宇宙上怎么说?就在宇宙中各点都是平权的,都是一样的。我们宇宙的话,你站在任何一点来观测宇宙,得到的效果都是一样的,大家都是平权的。这就是说我们的宇宙是一个不会有一个边界宇宙,不会有一个特殊的位置。

那么还要回答一个问题,你说宇宙从大爆炸起始的,那么大爆炸之前是什么?我刚才图里演示了,但是一种可能大爆炸之前也是一个宇宙,它收缩了以后开始大爆炸。那么也可能是有其他的可能性,这个可能性我们目前实事求是的说不是太了解。而且宇宙最初这个物理状态这么极端,我们研究透了没研究透,也实事求是的说也没有研究透,这个状态还是非常特殊。但是不管怎么说,这个大爆炸理论到目前为止无论从理论上还是从观测上已经被大部分人都接受了。所以有种说法,我们管目前的大爆炸理论叫做标准的宇宙。由于这个大爆炸它是一个热的大爆炸,而不是一个冷的,所以我们管这个模型叫做热大爆炸宇宙模型。这个热大爆炸宇宙模型,目前呢,已经被广泛地接受了。

虽然是说广泛地接受了,但是毕竟有好多不尽如人意的地方,想想起来非常困难。特别是我在介绍宇宙最初三分钟的时候你们都很难想像,说是0.01秒我们整个宇宙都装进去,你会想到不要说整个宇宙把地球装进去都很困难。所以不见得令人那么满意,那么就问了?有没有更理想、更令人满意的学说呢?这个回答应该说是有。尽管有的学说还没有被完全的普遍的接受,但是也不无道理。这样的学说很多,我来介绍其中的一个就是霍伊尔的学说。霍伊尔是英国的一位天文学家,他前年去世的,这个人的在天文学上面有很多重要的贡献。那么其中他就创立了一个学说,叫什么学说呢?叫稳恒态学说。他说我简直就不可思议,你这个宇宙起始的时候就那么一个大爆炸,这个不可思议是两方面:一方面你这个物理状态就不可思议。你说是夸克汤,哪来这么多夸克汤?谁来煮这个夸克汤能煮出这么一锅来?所以这个物理状态不可思议。另外一个他说你这个物理规律也不可思议,在那样极端的条件下,目前我们理解的物理规律在那个地方大概早就破坏了。所以他说你那个学说不对,我现在建立另外一个学说,叫什么学说呢?叫稳恒态学说。

它有两层含义,我们以前介绍的时候,往往讲的不是很清楚。哪两层含义呢?就说我们这个物质,目前宇宙的物理状态是比较稳定的,不会有大的起伏,不会有破坏性的,是一个稳恒的状态。第二层含义,这个宇宙不管怎么演化,从最初到现在到将来,它的物理规律都是一致的,就是说宇宙的最初演化到现在,这个物理规律应该是保持不变的。他说我们现在的宇宙模型不错,是在膨胀的,原来的宇宙呢?也是这个样子,只不过比现在小了一点。那么小了一点的话,里边的物质怎么样呢?他就说也少了一点,那过去那个物理状态怎么样?就比现在的密集,所以过去要小的话,里边的物质也少,现在比较大了,物质就增加了。如果我这个宇宙在膨胀,那物质就增加。人家就问了你这个物质怎么来的?他说很简单,怎么个简单法呢?这个宇宙一边膨胀,物质就一边产生,随着宇宙的膨胀,我这物质就不断地在那儿产生。这个理论过去说起来呀,那是大逆不道,我们说我们有种看法认为物质是不生不灭等等,那你物质无中生有,那不是大逆不道是什么?现在看来也不无道理,既然真空中都可以产生物质,那就一边膨胀,就一边有物质产生。这就是霍伊尔的宇宙观的基本思想。那么他这个理论曾经遭到过一些非议,但是,支持的人也大有人在。有很多观测想支持他这个理论,他本人也很聪明,想了很多办法去解释。

我讲了这么多,现在我讲讲我们中国古代的天文观念。我们中国人很聪明,不光在现在,古代我们就想了很多模型。我们来看一下,这个就告诉我们,我们中国人古代想出的宇宙,那么这个你看这个模型很简单,但是我要告诉你,这是周朝时候就想出来的,你就觉得不简单了。它像一个锅盖一样,叫做什么学说?盖天说,像一个锅盖盖在那个地方,天上有好多星星,而且在这个基础上编了很多故事。我们这个锅盖可能有好多柱子在那儿支着,有八个柱子,一开始说有四个柱子,后来说四个柱子支的锅盖支不住,八个柱子还支不住,所以那个女娲氏,她怎么办?去补天,她补一补。所以我们想像力很丰富,这是我们的什么说?盖天说。后来发现盖天说有不足之处,到了春秋战国的时候我们又想了一个,叫什么说?不光有一个锅盖盖在上面,下边还有,叫做什么说?混天说,就是我们整个宇宙就混混沌沌这么一个大圆球,我们地球像蛋黄一样,在这个宇宙中间,就叫混天说。所以我们想像力很丰富,根据混天说就造了混仪,这就是通过混天说的观点造的混仪,我们古代这位天文学家叫做张衡。说到这个地方,我就想到这么一个事情,就是天文学有没有用?有多大的用处?

我讲了半天,似乎大家感觉呢,非常的深奥,有没有现实意义呢?我可以回答你这个天文学虽然是非常深奥,但是天文学正是我们人类接触自然科学里边的第一门学科。我说人类接触自然的第一门科学就是天文学,为什么那么说呢?古代人要耕作,耕作的话你要知道春夏秋冬,他怎么知道春夏秋冬?通过什么来知道?就是通过看天上的星象,那么日月我们看一般的每日每月,这个季节呢?它就通过看天上的星象,什么星星出来了,到了什么什么季节了,也就是季节的划分等等都是靠着天文学。所以从最早的话,人类依靠的自然科学就是天文学,所以说这个天还是非常美丽的。研究宇宙呢!还是很有意义的。你看这个小姑娘,在目视着天空,在想宇宙的各种可能的模型以及我们宇宙的发展未来。谢谢大家!

宇宙中的星体是不是应该分布在一个球面上?

 在平时的学习、工作或生活中,说到对白选录,大家肯定都不陌生吧,对白选录具有引起共鸣的、发人深省的教育意义。你还在找寻优秀经典的选录吗?下面是我帮大家整理的《欢乐颂》经典对白选录,欢迎大家分享。

《欢乐颂》经典对白选录1

 1、包亦凡耷拉着脑袋,将手机屏幕展示给安迪看,上面是包太的短信,晚十点左右发的,“你把我儿媳妇藏哪里去了?立即带人回家。”等安迪看完,“我无家可归。求收留。”

 2、"我讽刺打击时候躲人身后了吗?我不许你邱莹莹骂回来了吗?你这傻瓜再修三世也没钱没貌没才,你红眼病你,你一辈子都混不出头,巴不得别人载跟斗让你看笑话,你这坏良心胚子,我呸,还轮不到你。我看死你混到头了。你就会老鼠杠起窝里横,窝在2202做缩头乌龟,你有种出来,我骂不死你也揍死你。“

 3、“两个成年人,我们作为朋友,尊重他们的价值观,遇到不同意见,我们提醒,但不插手,但我们必然在他们困难的时候提供适当援助。只能如此。”“看着小邱走错路也不管?”“不管。许多干涉都是打着关心和爱的旗号,应勤妈妈干涉两人的事,何尝不是如此。”“现在是,小邱面临崩溃。”安迪耸耸肩,“成年人需要为自己的选择承担后果。”

 4、邱莹莹彪悍地道:“我发现要忘记一些做过的蠢事,最好的办法就是想钱。”关雎尔愣了,心中有万般感触,忽然扔下淑女矜持,握拳向天,咬牙切齿道:“我也要挣钱!”她家境优渥,一向自视清高,不愿谈钱,总是说够用即可。可遇到曲筱晓,尤其是曲筱晓不知怎么与那个完美男人走到一起,她才发现,原来钱也很重要。

 5、“可你们读书人真的看得起我吗?我说话用错一个词,你们哪个没斜眼看过我一下?” 安迪认真解释:“斜眼有两种可能,一种是完美主义,对于身边的错误无法漠视,但也仅仅只是眼皮挑一下的原始反应而已。另一种是不包容,看人片面。赵医生应该不是后者。而你可能夸大前者。”“瞧瞧,瞧瞧,就是你们这种人,说话巴不得用最少的字,你们自己偷懒痛快了,什么前者后者,我们听着的可累了,还得动脑筋 想什么前者后者。话就不能好好说吗?我要是这么说话,早被客户打死,哪还轮得到生意。你们就是仗着你们是专业人士,人家一定要听你们,所以说话个个玩玄的,最好人家只能听懂一半,显得你们高明。你们讨厌,好讨厌。”

 6、曲筱绡的女友们却是看见了,有人一举扑上来,以高难度动作抢了赵医生手中的账单,看都不看,就将塞到服务员手中。赵医生忙道:“我来,我是男士。”抢付女友却道:“姐付是姐们儿嫖你,你付是你一个人嫖这么多姐,不行。”

 7、从中文,到中文夹带英文,到全英文,反正曲筱绡是放弃旁听了,关雎尔听得头昏脑胀,而安迪与包亦凡说到尽兴处则是拍桌狂笑。

 8、终于,又只剩两人面对。可安迪再看了谢滨会儿,收回眼光,沮丧的道:“本来想跟你探讨我们心中的恐惧,胸有成竹地告诉你,你遇到的问题只是小儿科,你听我的怎么怎么做。可我刚发现我的自顾不暇,也无法克服偏见提出论据,更没有勇气说出口……

 9、“臭莹莹,你昨晚对不起老子,今晚又死哪儿去了?”“死筱绡,老子在安迪家,有种放马过来。”曲筱晓“吧嗒”一下挂断,很快传来敲门声。邱莹莹欢叫一声:“我去开,你们都看着。”便一个箭步蹿到门角,扭扭捏捏地问一句:“是死筱绡吗?”“死你个头,老子郁闷。快开!”邱莹莹做了个噤声的动作,偷偷将门慢慢打开。外面的曲筱绡一个激灵,便又一个不慎,被邱莹莹熊抱了。但曲筱绡迅速反客为主,在邱莹莹脸上左右亲一口,呕得邱莹莹落花流水而逃。曲筱绡得意地叉腰道:“切,不给你露一手,你都不知道老子文武双全。”

 10、关雎尔忍不住道:“樊姐,如果可以,给王总机会,他那么焦急。”“你还年轻,你不会懂。我刚才想,为什么上赶着要结婚,要恋爱。再想想,其实一个人过得更轻松,想吃吃,想穿穿有的是时间跟朋友一起玩,下班也不要赶着跑掉去约会,留下多拍拍领导马屁,还有升迁回报。图啥呢?”“爱”“爱!爱在现实面前不堪一击。成年人嘴里的爱是幌子,是遮羞布,全是轻飘飘的。成年人最悲惨的一件事是,相信自己有爱,被爱。其实呢,是骗自己骗别人。我已经出够了丑。小关,爱有条件的,物质条件。别以为庸俗,这是过来人的心得体会 。你有,才有资格谈爱。”

《欢乐颂》经典对白选录2

 1、从中文,到中文夹带英文,到全英文,反正曲筱绡是放弃旁听了,关雎尔听得头昏脑胀,而安迪与包亦凡说到尽兴处则是拍桌狂笑。

 2、为了安迪的事,她可以什么条件都不说就做,可是为樊胜美的事,即使是安迪恳求,她还是需要很多条件才可以答应。

 3、她才上手不久,许多事情她不得不亲历一遍,才能知道子丑寅卯。亲历第二遍,才能不会走错。再走三遍四遍,可以发现窍门。

 4、一对男女首先他们需要有身体交流的需求,然后再升华到精神思想交流的需求。这些过去之后才可以结婚。

 5、包亦凡耷拉着脑袋,将手机屏幕展示给安迪看,上面是包太的短信,晚十点左右发的,“你把我儿媳妇藏哪里去了?立即带人回家。”等安迪看完,“我无家可归。求收留。”

 6、奇点却是识货,进门一看见这幅随随便便扔在料理台上的画,就“哟”了一声,“小富玩车,中福玩表,大富玩收藏,你也开始涉足收藏了?一出手就是大手笔啊。”

 7、"我讽刺打击时候躲人身后了吗?我不许你邱莹莹骂回来了吗?你这xx再修三世也没钱没貌没才,你红眼病你,你一辈子都混不出头,巴不得别人载跟斗让你看笑话,你这坏良心胚子,我呸,还轮不到你。我看死你混到头了。你就会老鼠杠起窝里横,窝在2202做缩头乌龟,你有种出来,我骂不死你也揍死你。“

 8、有情只能饮水饱,有钱人才能终成眷属。

 9、遇到真爱就跟遇到鬼一样难能可贵,我们又怕又期待。然后破茧成蝶,各自走进各自的世界。

 10、起床比轿夫起轿都困难,上班比孝子上坟都沉痛。

 11、年轻的时候天高地宽,容易为爱冲动,乱走一气浪费光阴,但等理智恢复,人已老大不小,前面的道路陡然变窄。

 12、终于,又只剩两人面对。可安迪再看了谢滨会儿,收回眼光,沮丧的道:“本来想跟你探讨我们心中的恐惧,胸有成竹地告诉你,你遇到的问题只是小儿科,你听我的怎么怎么做。可我刚发现我的自顾不暇,也无法克服偏见提出论据,更没有勇气说出口……

 13、邱莹莹彪悍地道:“我发现要忘记一些做过的蠢事,最好的办法就是想钱。”关雎尔愣了,心中有万般感触,忽然扔下淑女矜持,握拳向天,咬牙切齿道:“我也要挣钱!”她家境优渥,一向自视清高,不愿谈钱,总是说够用即可。可遇到曲筱晓,尤其是曲筱晓不知怎么与那个完美男人走到一起,她才发现,原来钱也很重要。

 14、恋爱当中付出越多伤害就越深,最悲催的就是,你付出多少其实都是要听天由命的,所有的结局都在你遇到那个你爱上的那个人那一瞬间就已经注定了,所有的东西你都没有办法去把控,你想使用手段没用,那些都是旁枝末节,无关宏旨。

 15、在那些没有信心靠自己的奋斗找到前途的人们当中,很难找到独立的精神和坚强的个性。

 16、关雎尔和樊盛美都属于轻度近视但死活不肯戴眼镜的。

 17、曲筱绡此时反而不语了,她紧紧盯着眼皮红肿犹在啜泣的关雎尔,忽然笑道:“关雎尔,我彻底对你冷了心啦,算我白对你好一场。你回吧。我才不跟你做交换,如果你不是我朋友,你在我面前一点资格都没有。”她终于知道了,她完全不是曲筱绡的对手。过去从未在曲筱绡面前吃亏,只不过因为曲筱绡从未对付她,她并不比樊胜美和邱莹莹强。

 18、关雎尔心中储藏有无数唯美的吻戏,有黑白的,有彩色的,还有3D的`,她向往爱情的同时,也向往着那种唯美的吻。可她忘了,唯美是属于高手的专利,他和谢斌两个新手上路,角度不对,速度不对,连呼吸也不对,更不用说节奏。俩人僵硬地印嘴唇,除了慌乱心跳,什么感觉都没有。但谢滨坚持下去,他抓住关雎尔,在实战中提高作战技能。渐渐地,唯美出现了。而且是最美的。

 19、“这还不够吗?心理阴影啊,这种烂家出来的人都有心理阴影,一个不小心遇到点儿挫折就咕噜咕噜全冒出来了,要是遇到我这样的还好,小关那种温室的小花朵怎么吃得消。”

 20、成功路上,非死即伤。

 21、那当然啦,安迪出马我从来都没有怀疑过,什么层次的人跟什么层次的人交朋友,安迪呀,除了我们这几个邻居以外,交往的全都是精英,就好比我吧,我交往的朋友啊,全都是……好吧,纨绔子弟。

 22、“谁送错地儿了吧,我又不是贪官。值多少钱?多的话,我连夜把助理灭口,装我没收到过。”

 23、“真美。”关雎尔目不转睛地偷看,心中温柔地向往,甚至恨不得钻进去在两人之间装一只窃x器,听听那两人在一起说什么话。这么聪明的两个人,即使情话也很有可借鉴之处吧。

 24、她可以说她把钱都花在吃喝玩乐上了,可骗谁呢,她都一大把年纪了,除了一大堆的衣服,一无所有。

 25、与其站在道德至高点去苛责别人,不如先要求自己!对方有罪,你又何尝无辜!人无完人,我们心里可以有不同的见解,但没有权利对别人扔石头!

 26、我都三十岁的人了,一分存款都没有。

 27、邱莹莹听凭樊胜美摆布,她除了跟安迪在五星级高档酒店住了一宿吃了几顿之外,平时想都不去想那种高档地方,反正那不属于她,她也不妄想。但邱莹莹抱着密封盒跟樊胜美穿过酒店雪亮的玻璃门,擦着衣服笔挺的门童进去里面大厅,第一次油然生出心虚来。不像跟着安迪,有什么事安迪肯定扛得起。而樊胜美与她差不多,那些闪亮的茶几,宽大柔软的真皮沙发,还有书架上的时尚杂志,她都不敢乱碰,免得有人跳出来问她收钱。

 28、“不急。陈先生正在将他留学时候的逸闻呢,我就想,你一来就能证明究竟是不是这么离奇。”“我不知道,我除了吃饭睡觉就是读书,工作后除了吃饭睡觉就是工作。还是回国与你们凑一起,生活丰富多彩得连胡思乱想的时间都没了。”

 29、只要是正常商人,谁都不会跟业绩过不去,如果我没有业绩,再巴结他都没用,如果我有不错业绩,钱可以化敌为友。

 30、常与同好争高下,不共傻瓜论短长。

 31、关雎尔此前一直在想如何将总结写的能让上司,上司的上司,以及人事都被她煽动得先入为主,看了安迪修改后的文章才知道,这一招她学不来。用的是同样英文,可安迪的笔下挥斥的是只有天才才敢的舍我其谁。如此气概,当然先入为主,关雎尔甚至自己都错觉她这一年工作所做的那些事原来是如此熠熠生辉,无比重要了。

 32、男人啊,谈恋爱的时候躲躲藏藏漏出来的小坏,结婚以后肯定变成大坏。谈恋爱的时候花头百出,像宝一样端出来的优点,结婚以后肯定缩水。

 33、别把别人想的太好,也别把别人想的太坏,我们都是凡人!

 34、“世事洞明皆学问,人情练达即文章。”迂腐的应小生不可取。“用人事前,不用事后”的小邱冷人心。看人下菜,刀子嘴的曲曲不可亲,“过往有求必应”的樊美眉需借鉴。

 35、爱的前提是独立。

 36、小曲,你很多时候是拿一团屎塞人嘴里告诉人屎是臭的,你说谁愿意接受?

 37、邱莹莹看着安迪进2201,心里非常动摇,她好向往参与安迪的生活,她还记得上回跟着安迪去希尔顿吃的那顿饭,那真是她前所未有的豪华体验。可她终究还是克制住了,人家的是人家的,自己的才是自己的。

 38、人都是欲壑难填的不考验人的欲望,是最正确的处理事情的方法。

 39、常与同好争天下,不共傻瓜论短长?高!我最烦脑子转不过弯的。不过生活中无数小外延的条件项,在某些特定条件项下面,有些人即使智商不高,若是术业有专攻,也可以成为小外延条件项下面的专家。就像在某个条件下,牛顿力学是绝对。所以我们跟谁说什么话,需要首先看清前提,有些话题,只能不共傻瓜论短长了。哈哈。

 40、关雎尔“唔”一声,她秉持背后不说闲言碎语的原则,不多嘴。她利索地将短信发出去。

 41、就是要这种三分真七分的故事,才能骗到人。

 42、“还是那句话,我没看出有什么不妥。““谁家敢把女儿送到这么复杂乱七八糟的家庭啊,两个妈两个爸许多弟弟妹妹,而且还不是正常离婚的,都是苟且结婚的。谁知道以后会冒出什么事来,别说小关,连我爸妈都不敢同意要这样的女婿。好人家谁敢沾手这种人家啊,你看看樊大姐家,啊啊啊!”

 43、既为生活而工作,岂能为工作而放弃生活。

 44、飙了一会,奇点便不再搭理后面车子的挑衅,拐进服务区。安迪睁开眼睛,见奇点像沙皮狗似的趴在方向盘上,脸扭过来默默的看着她。她只得说一句,“不饿哦。”奇点没搭腔,只是拿嘴朝一个方向努努,安迪顺着方向一看,是洗手间,不禁脸一红,赶紧跳出去。确实,她在敬老院喝了那么多水。奇点这人真可怕,既然如此细致,那么刚才她发作的一幕他会看到更多内容。安迪觉得自己在奇点面前犹如透明,那感觉犹如被脱光,她毫无自信。

 45、闺蜜啧啧连声,“蛐蛐,你完了,你出差回来喊我一声,我去你家收尸。看样子,十有八九被男人休了。姐跟你说,最省事的是吃安眠x后放煤气,百发百中,样子最美。”

 46、亲人并非天然的爱人,亲人更非天然的债主。

 47、无论你爸对我说了什么,对你做了什么,我只希望你对任何人、对任何事都坚持做一个正派的人,言行一致的人,这才是我们高智商、高学识的人应有的骄傲。

 48、我每天在职场上,我苟且,我不是不想努力,我是怕我付出太多,会有纰漏,我怕别人抓住这些纰漏变成把柄,以至于我到现在都没有这样的工资在。

 49、春天来了,又到了万物复苏的季节,随着湿润季节的来临,万物开始骚动。

 50、邱莹莹勇敢地叉腰守在门口,但小腿猛弹琵琶。只好一声不吭,免得露馅。

《欢乐颂》经典对白选录3

 1 、谈恋爱就是这样不是时间越久就越好。

 2、听起来几年几年挺吓人的,其实就像一层脆弱的纸,一捅就破。

 3、人生就是艰难,怎么活都一样。

 4、世界就像巨大的夹娃娃机,我隔着玻璃,只想得到你。

 5、只要你好好赚钱,等我有一天管你借十万块钱的时候,你连眼睛都不眨,那我就不苦了。

 6、包奕凡(杨烁):谁家都有在别人看来芝麻大的事,对自己却是天大地大的事。

 可有人还是在绝症病人床前结婚。

 当然,分手时候把困难说得天大地大

 7、安迪(刘涛):谈恋爱太费时间。

 现在是把睡眠时间压缩来填补过去的亏空,还得把周末两天也压上。

 生活节奏完全打乱,很多时间段身不由己,需要配合另外一个,真受约束。

 人得爱得多深,才肯与一个男人结婚生孩子,都想象不出来。

 你什么都有,对爱情的要求就纯粹点儿,也无可非议。

 8、曲筱绡:本着捱日子去结婚?那真是活腻了才去呢。

 我觉得,结婚不是终生大事,一个人学本事让自己活得开心快乐才是终生大事。

 但我不跟你们讨论了,你们都让老祖宗教笨的,一根筋,只晓得结婚,不晓得结婚干吗,你们不会懂。

 9、生活艰难,至少我们还拥有彼此。

 10、别挑战,生活太艰难。

 11、或许彼此最了解的两个人,只能成为知己不能成为爱人。

 12、我想听你说句话,你值得拥有最好的。

 13、因为我喜欢他,我爱他,所以我必须跟他分手。

 14、爱惨一个人是什么感觉?

 15、有一个问题想问你一下,怎么才能追到你啊?

《欢乐颂》经典对白选录4

 1、人生处处有伏笔。

 2、既为生活而工作,岂能为工作而放弃生活。

 3、成年人需要为自己的选择承担后果。

 4、做人真正经呢,自己最累。做人正经呢,身边人最累。

 5、女人不一定要为悦己者容,也要为自己容。

 6、成人的世界里岂止真话话那么简单啊!

 7、谁都不容易,谁也没有义务去跟你一起伤心。

 8、玫瑰花有刺,却不会有人因为刺而讨厌它,真有那样的,也不是真正爱花的。

 9、也许圆滑,但并不世故;也许虚荣,但并非全无底线。

 10、职场如同江湖,江湖有江湖的规矩,职场有职场的原则,如果不懂规矩,只会被淘汰,有时候年轻并不是一种优势。

 11、天下无不散的宴席,你记住啊,除了你自己,谁都不能跟你一辈子

 12、贪玩是贪玩,人品是人品,不能混淆。

 13、常与同好争天下,不与傻瓜共短长。

 14、都快四十了还潜力股啊,这隐藏得也太深了,照这速度下去,估计五六十还潜着呢,谁买入谁套牢,一准能炒成股东。

 15、姐这大好时光,都浪费在绣花枕头上了,这好男人啊,都在跟姐捉迷藏呢。

 16、两个成年人,我们作为朋友,尊重他们的价值观,遇到不同意见,我们提醒,但不插手,但我们必然在他们困难的时候提供适当援助。只能如此。

 17、大龄少女无权谈恋爱,只能谈对象。

 18、恋爱就是恋爱,追求永远终究是一场赌局,追求快乐才能求仁得仁。亲人之间还得有个界限了,更何况是朋友了。

 19、闺蜜之间什么都可以无保留,唯有男人是不可以分享的。

 20、燕子生蛋之前都知道给自己垒个窝,更何况是你了!

 21、到了咱们这个年龄,大一岁小一岁,已经上升到了原则性的问题。

 22、好姑娘就得拿得起放得下,视男人如衣裳,像他那种男人就是地摊货。

 23、狡猾很要紧,但狡猾要藏在心里,不能露在脸上。

 24、这个世界上,没有人的屁股是干干净净的,多多少少都会有些把柄,没人纯洁,所以江湖人最讨厌的,就是不懂规矩的人。

 25、江湖规矩第二条,屁股不干净的人呢,最讨厌身边的人嘴巴把不住门。

《欢乐颂》经典对白选录5

 1、常与同好争天下,不与傻瓜共短长。

 2、好姑娘就得拿得起放得下,视男人如衣裳,像他那种男人就是地摊货。

 3、恋爱就是恋爱,追求永远终究是一场赌注,追求快乐才能求仁得仁。亲人之间还得有个界限了,更何况是朋友。

 4、一个人不理你呢,有可能是对方的问题,但是如果大家都不理你,就要从自身找问题了,不要只站在自己的角度去考虑问题,心情再不好,也要学会克制。

 5、我们这些外地女孩子,工作才是唯一的依靠,绝对不可以,在没出息的男人身上冒险。绝对不可以,千万不要把自己大好的时光,浪费在这种不合适的男人身上,这样的道理,等到你们三十岁以后就明白了。

 6、两个年龄相仿的女孩摆在你面前,一个是狐狸精一样的美女,家财不少,陪嫁丰厚,又是海龟,另一个外地无户籍女子,一无所有,中人之姿。换你是男人,你挑哪个?都市中人实际得很。

 7、一般来说,大多数人都会认为帮助朋友是一件好事。可是怕遇到两种结果:一种是没结果,你出尽八宝费尽心思,人家偏要在原地画圈圈,你的付出只能成为无用功;另一种更是郁闷的则是,人家获益之后,选择性失忆,把你一笔勾销抹成白板甚至还有恩将仇报的。

 8、人生处处有伏笔。

 9、你可真有意思,叫了我这么多天姐,以后不许叫我姐了啊,到了咱们这个年龄,大一岁小一岁,已经上升到了原则性的问题。

 10、瞧瞧,瞧瞧,就是你们这种人,说话巴不得用最少的字,你们自己偷懒痛快了,什么前者后者,我们听着的可累了,还得动脑筋想什么前者后者。话就不能好好说吗?我要是这么说话,早被客户打死,哪还轮得到生意。你们就是仗着你们是专业人士,人家一定要听你们,所以说话个个玩玄的,最好人家只能听懂一半,显得你们高明。你们讨厌,好讨厌。

 11、谁都不容易,谁也没有义务去跟你一起伤心。

 12、年轻时候天高地宽,可容易为爱冲动,乱走一气浪费光阴。但等理智恢复,人已老大不小,前面的道路陡然变窄。

 13、恋爱就是恋爱,追求永远是一场赌注,追求快乐才是求人得人。

 14、还说什么精英,其实就是一小公务员,要求还挺多,厚着脸皮跟我说,可不可以跟我一起按揭买房啊,脑子坏掉了。

 15、既为生活而工作,岂能为工作而放弃生活。

宇宙大爆炸经过3分46秒,宇宙的温度为多少k

因为爆炸后有粒子的互相冲撞

宇宙大爆炸前后发生的cosmos - by - 2005-10-1 7:48:14§1.12

当宇宙进入黑洞期,目前的绝大部分星系都已演化成巨型黑洞,宇宙显得暗淡。当这些巨型黑洞相互吸引,融合成一个拥有宇宙90%质量的宇宙黑洞时,引力子泡沫已无法承受宇宙黑洞的巨压,引力子泡沫破碎,引力消失,在引力惯性的作用下,宇宙黑洞进一步向内塌缩,这是宇宙时间的最后10-43秒,原宇宙黑洞中的正奇子和反奇子相互碰撞挤压,宇宙时间的最后10-47秒,正奇子和反奇子融合成无体积的“数学奇子”,宇宙奇点形成,宇宙时标0秒,正奇力与反奇力统一成“奇力”,并以超超光速向外爆发,宇宙开始新的大爆炸,新的轮回。

宇宙时标:

0秒 宇宙奇点形成,体积为0,质量为0,能量1065GeV,正反奇子融合成无体积的“数学奇子”,正奇力与反奇力统一成“奇力”,并以超超光速向外爆发,宇宙大爆炸开始。

10-47秒 尺度2×10-66厘米,质量为0,能量1065GeV, “数学奇子”生成对称的正奇子和反奇子,正奇力与反奇力产生,并以超超光速向外暴胀,宇宙在10-45秒内暴胀1033倍。

10-43秒 普朗克尺度2×10-33厘米,普朗克质量2×10-5克,正、反奇子生成对称的引力子和反引力子,引力和反引力产生,并以超光速向外暴胀,宇宙在10-40秒内暴胀1010倍。

10-36秒 引力子和反引力子生成对称的正、反夸克,此时反引力表现为强核力,强核力生成,随着一部分正、反夸克碰撞转化成光子,强核力锐减。

10-12秒 随着温度降低,光子碰撞生成对称的正、反电子,正、反电子碰撞生成正、反中微子,弱核力与电磁力分离,在上述过程中,反引力不断通过光子这个媒介将自己分化成电磁力和弱核力。

由于在10-36—10-4秒时能量太高,正、反夸克无法形成束缚态,而是四散纷飞,一部分正反夸克碰撞转化成光子,光子碰撞又生成正、反夸克。

由于质子、中子是复合粒子,在当时这种极其混乱的环境中,正、反夸克不可能组合出对称的正、反质子和正、反中子,出现不对称是必然的,正、反夸克最终转化成强子可能出现四种情况:

(1)质子,中子

(2)质子,反中子

(3)反质子,中子

(4)反质子,反中子

其中在(2)、(3)这两种情况中出现质子(反质子)与反中子(中子)完全同量的可能性极小,而正、反中子会衰变成正、反质子,与前者碰撞又转化成光子,所以最终都会有正物质或反物质单独保存下来。其实“正”与“反”只不过是地球人类对它们作的标记。

事实上生成的质子多于反质子,中子多于反中子,即第1种情况。对称的正、反质子与正、反中子相互碰撞转化成光子,至10-2秒,只剩下质子与中子。这就是“正、反重子不对称的原因”。

如果有人问:“在10—12秒时,宇宙火球中同时产生了对称的正、反电子,那这些正、反电子相互碰撞全部转化成光子,正、反中微子,将使质子、中子此后找不到反电子来组合成氢、氦原子,这个问题如何解决?”笔者在此提供另一种可能性:在10—12秒时,宇宙的引力、强核力、电磁力、弱核力都已生成,但此时的宇宙火球的压力和密度远远高于中子星,在这种巨压下,正质子与反电子组合成中子,即在10—2秒之后极短时间内,宇宙中只有中子,光子,正、反电子,正、反中微子,而没有质子。随后,正、反电子碰撞转化成光子,其中多余的那部分正电子与光子、正、反中微子碰撞后,最终只剩下光子、正、反中微子。由于形成中子的时间不同,其衰变速度也不同,因此,大部分中子衰变成正质子、反电子、反中微子之后,其中的正质子与还未衰变的中子组合成氦原子核,随后并与剩余的反电子组合成氢、氦原子。这就是正、反电子不对称的原因。

在宇宙时标0秒—10-47秒时,宇宙质量为0,能量高达1065GeV,这时能量转化成速度,奇力生成超超光速的正、反奇子,分化成正、反奇力;到了10-43秒时,宇宙质量即普朗克质量为2×10-5克,能量降到1019GeV,这是因为正、反奇子生成对称的引力子和反引力子,已将正、反奇力束缚在引力子和反引力子之内,成为后两者的能量之源,高达1019GeV的能量转化成引力子和反引力子的超光速,这种能量等于引力子中“反奇力减正奇力”与反引力子中“正奇力减反奇力”之和;到了10-36秒时,引力子、反引力子组合成对称的正、反夸克,能量降到1015GeV。从本次宇宙大爆炸至今,宇宙总能量没有丝毫损失,都被束缚在引力子和反引力子之内,其内的正、反奇子时刻以超超光速运行着,为宇宙万物提供不竭动力。从宇宙大爆炸之初产生的大量高能光子至今已降到微波能量级上,那部分损失的能量又到哪里去了,笔者认为光子在运动中需要动力源,在150亿年中,它们向宇宙空间辐射了一些反引力子和引力子,因此能量降低。

1秒以后,温度降至1MeV以下,宇宙进入了核物理的能量范围,科学家对此后的宇宙演化进程已较清楚,不再赘述。需要指出的是,中子与质子组合形成“原子核引力场”,才不再衰变,原子核、原子、恒星、星系的形成都是由引力与强核力主导的,正奇力、反奇力爆发的超超光速解决了“大爆炸宇宙模型”中的“视界疑难”。

宇宙黑洞如何塌缩成宇宙奇点?引力场象一个球形旋涡,在黑洞引力场中,只有黑洞自旋轴两端为引力子输出口。当宇宙黑洞吸入90%的宇宙物质,由于黑洞奇点区的引力子流密度太高,引力子流变得只能输入而不能输出,因此,宇宙黑洞引力子都迅速聚集到黑洞奇点附近,形成一个密度极大的球体,在巨压中,处于球体中心的引力子首先被压碎,球体进一步向内塌缩,正、反奇子以超超光速相互挤压碰撞,融合成无体积的数学奇子,宇宙奇点形成,宇宙时标0秒,体积0,质量0,能量1065GeV.

宇宙就象一个气球,将气球吹大的力就是奇力和反引力,当宇宙膨胀到一定程度,就会在引力的作用下向内收缩。宇宙就是如此从大爆炸到膨胀、收缩,产生再次大爆炸,如此循环往复,生生不息。宇宙奇点就象一个能源生产基地,产生大量高能的氢原子,黑洞就象一个废料回收站,将铁原子等不能再产生核聚变的重元素回收,压碎后转化成引力子,用于收缩宇宙。

宇宙总质量超过宇宙黑洞形成宇宙奇点所需质量的10%,即宇宙黑洞只要吸收90%的宇宙物质就可形成宇宙奇点,新的宇宙大爆炸,因此就算在宇宙大爆炸中正、反夸克,正、反电子碰撞后全部转化成光子(称为“流产的宇宙大爆炸”),这些光子也会被宇宙剩余的10%物质(大部分是黑洞)所吸入,转化成有质量的引力子,而且超光速的引力子最终都能将所有光速的光子、中微子拉回黑洞,重新聚合在一起,开始宇宙新的大爆炸。目前宇宙中的星系中心黑洞大多都源于宇宙剩余10%的物质,这些剩余物质在星系形成的过程中具有很大作用,也解释了为什么星系中某些天体的年龄超过本次宇宙大爆炸的时间。

宇宙本质上只有两种类型的力,一种是直线向外的力,如强核力、电磁力、弱核力、反引力、正奇力,其中正奇力是反引力之源,强核力、电磁力、弱核力是由反引力分化而成,这种类型的力可以用水波辐射形来表示。另一种是弧线向内的力,如引力、反奇力,其中反奇力是引力之源,这种类型的力可以用水漩涡形来表示。这两种力在对抗中形成对立的统一。这两种力的和谐运行才能形成宇宙万物。如引力子弧线向内的力束缚着反引力子,而反引力子直线向外的力支撑着粒子泡沫,如反奇子弧线向内的力束缚着正奇子,正奇子直线向外的力支撑着引力子(反引力子)泡沫。

球形的正、反奇子构成球形的引力子和反引力子,球形的正、反引力子构成球形的粒子,球形的粒子构成球形的原子,球形的原子构成球形的天体和众多天然的球形物体,球形的天体构成球形的星系,球形的星系构成球形的宇宙,就象混沌学中的“分形几何”,这一切都是正奇力与反奇力相互作用,或者说引力与反引力的相互作用使然。

宇 宙 大 爆 炸

作者:姚伟编译 转贴自:/本刊记者 点击数:763

我们当然知道宇宙是存在的,然而,仅有的这点知识无法满足人类对宇宙深入理解的渴望。好奇心使我们不断地提出问题:宇宙是怎么形成的?还将存在多久?很显然,这些问题并不好回答,纵观整个人类史,人们为了寻求答案花费了多少时间和努力,尽管如此,所能掌握的仍然是种种推论。

如果对宇宙略有了解的话,你就会知道它形成于一次著名的大爆炸,这次大爆炸大约发生在150亿年前。在这之前,宇宙是很微小的,所有的物质和能量都聚集在一起,然后什么事情发生了,导致了宇宙间的大爆炸。人类对这一阶段几乎没有任何了解,所有的理解来源于纯粹的推测。宇宙大爆炸并不是传统意义上的爆炸,投过去一颗,碎片四处分飞;这是完全发生在宇宙内部的爆炸,天地初始时期的粒子互相冲撞着,弥漫了整个太空,形成今天宇宙的基础。大爆炸之后,宇宙开始不断地延伸,星团间的距离变得越来越大。几十亿年过去了,它又渐渐变成我们今天的这个样子——这是一件不可思议的事情,让人类难以想象。

宇宙在延伸的同时渐渐冷却下来,基本的微粒开始形成,包括光子、微中子、电子和夸克(构成原子的最小粒子),这些微粒被称为重子,它们构成了物质和生命的一部分。在重子起源时期,因为剧烈的高温,还没有像质子和中子这样可辨认的重粒子,只有夸克存在着。当宇宙渐渐延伸并且温度渐渐降低时,我们才开始慢慢了解曾经发生的事情。

宇宙大爆炸论是爱德华?哈勃提出来的,哈勃观测到宇宙是在不断延伸的,星系的周转速度与到它的距离成正比,离我们两倍远,周转速度就比我们快两倍。哈勃的另一个推论是,宇宙是向各个方向延伸的,这意味着每一个星系都需要花同样的时间从它形成初期的起始位置运动到现在的位置。倘若大爆炸理论奠定了宇宙形成的基础,那么哈勃的推论就是大爆炸论的基础。

除此之外,还有另一种关于大爆炸论的证据。1964年,两名叫做阿诺?潘萨斯和罗伯特?韦尔森的天文学家在观察外太空的微波时,偶然发现了宇宙起源的声音。它不是从一个地点传来的,而是同时来自于各个方向。很显然他们听到的是大爆炸时留下来的辐射能的声音,从宇宙最外层传来。这一发现无疑给大爆炸理论提供了具有说服力的证明。

不久前,美国国家航空和宇宙航行局的宇宙背景探测卫星也发现了来自太空外部的微波,这些微波非常均匀,进一步说明了宇宙初始时期的状况。然而,这颗人造卫星同时发现当宇宙冷却并延伸时,由于温度的不同出现了小幅不规则波动;这种波动证实了人们早先关于大爆炸后温度降低并向各方扩展的推论只是宇宙形成之后很短一段时期的事情,并为大爆炸发生的瞬间提供更细致的细节描述。

然而,值得一提的是,宇宙大爆炸理论是来源于一种设的基础上的,那就是光线是匀速持续运动的,正是这种设产生了阿尔伯特?爱因斯坦著名的相对论。但几年前,有两位科学家证明光速并不是一定的。他们认为,光穿越太空时,它的速度会发生变化。如果这一理论是正确的,那么宇宙大爆炸论可能就被彻底推翻了。

这两位科学家是在观看了一系列系的无线电波观测资料后产生的这个念头,无线电波是我们人眼看不到的一种光,所有系的天体都会发出这种光。他们发现来自系的光线在宇宙中穿行时好象发生了螺旋形旋转,并且每十亿公里完成一次完整的旋转。至于什么是旋转?如果你曾经玩过学校或卖当劳的转椅,就一定会对旋转有亲身的体验了。地球在旋转,所以我们有了白天和黑夜。

那么这两位科学家指出光线穿过宇宙时发生了旋转又意味着什么呢?它意味着光线并不是匀速运动的。如果真是这样,大爆炸的理论就不能成立;推翻了大爆炸理论,即说明我们先前看待宇宙的方式是错误的。那么所有研究宇宙的科学家们将不得不用一种全新的角度对待这门科学。

然而,也可能这两位科学家是错误的,或许他们指出这件事情的时候就犯了错误。所以,就让我们翘首以待吧。可是,如果他们是正确的,许多科学家就要面临一大堆工作要做了。

科学家窥探早期宇宙 大爆炸后形状是"扁平"?

网易科技报道 ://tech.163 前往科技论坛

2005-05-31 00:52:32 来源: 网易科普社区 不良信息举报 发表评论 查看评论

数月来,宇宙学家们一直期盼着由一只南极探测气球收集到的、有关宇宙边缘的数据。终于,在4月27日《自然》杂志上发表了一幅图,该图给出目前为至最详细的原始宇宙观测结果,揭示出大爆炸后不久宇宙的形状和物质的分布情况。这些数据支持当前流行的观点,即宇宙是"扁平"的,但也对有关早期宇宙的另一重要说提出了质疑。

那只体积为80万立米的气球上有一套灵敏的、名为BOOMERANG的微波探测器。1998年年末,气球在南极上空盘旋了10天,然后在气流的作用下,回到了施放地点。BOOMERANG在空中控测了宇宙微波背景(CMB)下扰动的大量样本,其中,CMB是从各个方向袭击地球的持续的电磁声波。这些遥远的声音是大爆炸之后的遗留辐射。

CMB能够揭示宇宙的形状。依据相对论,我们生活的、包括时间和空间在内的四维"薄片"可以被弯曲。多年来,天体物理学家一直在寻找弯曲的空间-时间可能扭曲遥远物体形状的方式,天文学家有望因此说出我们生活的空间的形状:是球状的?还是鞍状的?或者都不是?BOOMERANG和其它CMB的实验则说明,扰动并未出现在弯曲空间之中应当发生的扭曲。

尽管天文学家将这作为扁平宇宙的证据,BOOMERANG别的一些数据却让他们感到惊讶。理论计算表明,微波背景下的扰动在许多不同的尺度下都会发生,每一种对应着数据上的一个"峰值".BOOMERAN看到了对应着约1度大小扰动的峰,按理还应该出现一个半度的峰,但是没有。宾夕法尼亚大学的物理学家Max Tegmark说:"这很有趣,我心理恶作剧的一面也希望发生这种事情。

缺失的峰意味着天体物理学家必须拧动,或者说修改他们的有关宇宙形成的模型。如何准确地做到这一点大大依赖于将来的数据结果。BOOMERANG的许多数据有待处理。今年秋天,美国宇航局将发射一颗名为MAP的微波探测卫星,届时会有更多的数据。新的CMB峰将告诉科学家,宇宙中有多少不可见的暗物质和普通的物质,并有助于阐明宇宙初始30万年的细节。Tegmark说:"在我看来,这个实验确实意味着一个新时代的开始。"

宇宙大爆炸后时间(t)与温度(T)符合关系式:(T^2)*t=10^18~10^20

大爆炸后的膨胀过程是一种引力和斥力之争,爆炸产生的动力是一种斥力,它使宇宙中的天体不断远离;天体间又存在万有引力,它会阻止天体远离,甚至力图使其互相靠近。引力的大小与天体的质量有关,因而大爆炸后宇宙的最终归宿是不断膨胀,还是最终会停止膨胀并反过来收缩变小,这完全取决于宇宙中物质密度的大小。

理论上存在某种临界密度。如果宇宙中物质的平均密度小于临界密度,宇宙就会一直膨胀下去,称为开宇宙;要是物质的平均密度大于临界密度,膨胀过程迟早会停下来,并随之出现收缩,称为闭宇宙。

问题似乎变得很简单,但实则不然。理论计算得出的临界密度为5×10-30克/厘米3。但要测定宇宙中物质平均密度就不那么容易了。星系间存在广袤的星系间空间,如果把目前所观测到的全部发光物质的质量平摊到整个宇宙空间,那么,平均密度就只有2×10-31克/厘米3,远远低于上述临界密度。

然而,种种证据表明,宇宙中还存在着尚未观测到的所谓的暗物质,其数量可能远超过可见物质,这给平均密度的测定带来了很大的不确定因素。因此,宇宙的平均密度是否真的小于临界密度仍是一个有争议的问题。不过,就目前来看,开宇宙的可能性大一些。

恒星演化到晚期,会把一部分物质(气体)抛入星际空间,而这些气体又可用来形成下一代恒星。这一过程会使气体越耗越少,以致最后再没有新的恒星可以形成。1014年后,所有恒星都会失去光辉,宇宙也就变暗。同时,恒星还会因相互作用不断从星系逸出,星系则因损失能量而收缩,结果使中心部分生成黑洞,并通过吞食经过其附近的恒星而长大。

1017~1018年后,对于一个星系来说只剩下黑洞和一些零星分布的死亡了的恒星,这时,组成恒星的质子不再稳定。当宇宙到岁时,质子开始衰变为光子和各种轻子。1032岁时,这个衰变过程进行完毕,宇宙中只剩下光子、轻子和一些巨大的黑洞。

10100年后,通过蒸发作用,有能量的粒子会从巨大的黑洞中逸出,并最终完全消失,宇宙将归于一片黑暗。这也许就是开宇宙末日到来时的景象,但它仍然在不断地、缓慢地膨胀着。

闭宇宙的结局又会怎样呢?闭宇宙中,膨胀过程结束时间的早晚取决于宇宙平均密度的大小。如果设平均密度是临界密度的2倍,那么根据一种简单的理论模型,经过400~500亿年后,当宇宙半径扩大到目前的2倍左右时,引力开始占上风,膨胀即告停止,而接下来宇宙便开始收缩。

以后的情况差不多就像一部宇宙影片放映结束后再倒放一样,大爆炸后宇宙中所发生的一切重大变化将会反演。收缩几百亿年后,宇宙的平均密度又大致回到目前的状态,不过,原来星系远离地球的退行运动将代之以向地球接近的运动。再过几十亿年,宇宙背景辐射会上升到400开,并继续上升,于是,宇宙变得非常炽热而又稠密,收缩也越来越快。

在坍缩过程中,星系会彼此并合,恒星间碰撞频繁。一旦宇宙温度上升到4000开,电子就从原子中游离出来;温度达到几百万度时,所有中子和质子从原子核中挣脱出来。很快,宇宙进入“大暴缩”阶段,一切物质和辐射极其迅速地被吞进一个密度无限高、空间无限小的区域,回复到大爆炸发生时的状态。

如果宇宙真的是大爆炸产生的,目前的平均密度是对的,依照现在的理论是可以测出来的,这个值大约在150亿到200亿光年,而现在观测到的最远距离是美国观测到的150亿光年。 霍金无边界条件的量子宇宙论

霍金在1982年提出了一种既自洽又自足的量子宇宙论。在这个理论中,宇宙中的一切在原则上都可以单独地由物理定律预言出来,而宇宙本身是从无中生有而来的。这个理论建立在量子理论的基础之上,涉及到量子引力论等多种知识。

在他的理论中,宇宙的诞生是从一个欧氏空间向洛氏时空的量子转变,这就实现了宇宙的无中生有的思想。这个欧氏空间是一个四维球。在四维球转变成洛氏时空的最初阶段,时空是可由德西特度规来近似描述的暴涨阶段。然后膨胀减缓,再接着由大爆炸模型来描写。这个宇宙模型中空间是有限的,但没有边界,被称作封闭的宇宙模型。

从霍金提出这个理论之后,几乎所有的量子宇宙学研究都是围绕着这个模型展开。这是因为它的理论框架只对封闭宇宙有效。

如果人们不特意对空间引入人为的拓扑结构,则宇宙空间究竟是有限无界的封闭型,还是无限无界的开放型,取决于当今宇宙中的物质密度产生的引力是否足以使宇宙的现有膨胀减缓,以至于使宇宙停止膨胀,最后再收缩回去。这是关系到宇宙是否会重新坍缩或者无限膨胀下去的生死攸关的问题。

可惜迄今的天文观测,包括可见的物质以及由星系动力学推断的不可见物质,其密度总和仍然不及使宇宙停止膨胀的1/10。不管将来进一步的努力是否能观测到更多的物质,无限膨胀下去的开放宇宙的可能性仍然呈现在人们面前。

可以想象,许多人曾尝试将霍金的封闭宇宙的量子论推广到开放的情形,但始终未能成功。今年2月5日,霍金及图鲁克在他们的新论文“没有真空的开放暴涨”中才部分实现了这个愿望。他仍然利用四维球的欧氏空间,由于四维球具有最高的对称性,在进行解析开拓时,也可以得到以开放的三维双曲面为空间截面的宇宙。这个三维双曲面空间遵循爱因斯坦方程继续演化下去,宇宙就不会重新收缩,这样的演化是一种有始无终的过程。

物质现象的总和。广义上指无限多样、永恒发展的物质世界,狭义上指一定时代观测所及的最大天体系统。后者往往 称作可观 测宇宙 、我们 的宇宙 ,现在 相当于天文学中的“总星系”。

词源考察 在中国古籍中最早使用宇宙这个词的是《庄子·齐物论》。“宇”的含义包括各个方向,如东西南北的一切地点。“宙”包括过去、现在、白天、黑夜,即一切不同的具体时间。战国末期的尸佼说:“四方上下曰宇,往古来今曰宙。”“宇”指空间,“宙”指时间,“宇宙”就是时间和空间的统一。后来“宇宙”一词便被用来指整个客观实在世界。与宇宙相当的概念有“天地”、“乾坤”、“”等,但这些概念仅指宇宙的空间方面。《管子》的“宙合”一词,“宙”指时间,“合”(即“”)指空间 ,与“宇宙”概念最接近。

在西方 ,宇宙这个词在英语中叫 cosmos ,在俄语中叫кocMoc ,在德语中叫 kosmos , 在法语中叫 cosmos 。它们都源自希腊语的κoσμoζ,古希腊人认为宇宙的创生乃是从浑沌中产生出秩序来,κoσμoζ其原意就是秩序。但在英语中更经常用来表示 “宇宙”的词是 universe 。此词与universitas有关。在中世纪,人们把沿着同一方向朝同一目标共同行动的一群人称为universitas。在最广泛的意义上 , universitas 又指一切现成的东西所构成的统一 整体,那就是universe,即宇宙。universe 和cosmos常 常表示相同的意义,所不同的是,前者强调的是物质现象的总和,而后者则强调整体宇宙的结构或构造。

宇宙观念的发展 宇宙结构观念的发展 远古时代,人们对宇宙结构的认识处于十分幼稚的状态,他们通常按照自己的生活环境对宇宙的构造作了幼稚的推测。在中国西周时期,生活在华夏大地上的人们提出的早期盖天说认为,天穹像一口锅,倒扣在平坦的大地上;后来又发展为后期盖天说,认为大地的形状也是拱形的 。 公元前 7 世纪 ,巴比伦人认为,天和地都是拱形的,大地被海洋所环绕,而其中央则是高山。古埃及人把宇宙 想 象成以天为盒盖 、大地为盒 底的大盒子,大地的中央则是尼罗河。古印度人想象圆盘形的大地负在几只大象上,而象则站在巨大的龟背上,公元前 7 世纪末,古希腊的泰勒斯认为,大地是浮在水面上的巨大圆盘,上面笼罩着拱形的天穹。

最早认识到大地是 球 形的是古希腊人 。公元前 6 世纪,毕达哥拉斯从美学观念出发,认为一切立体图形中最美的是球形,主张天体和我们所居住的大地都是球形的。这一观念为后来许多古希腊学者所继承,但直到1519~1522年,葡萄牙的F.麦哲伦率领探险队完成了第一次环球航行后 ,地球是球形的观念才最终证实。

公元2世纪,C.托勒密提出了一个完整的地心说。这一学说认为地球在宇宙的中央安然不动,月亮、太阳和诸行星以及最外层的恒星天都在以不同速度绕着地球旋转。为了说明行星视运动的不均匀性,他还认为行星在本轮上绕其中心转动,而本轮中心则沿均轮绕地球转动。地心说曾在欧洲流传了1000多年。1543年,N.哥白尼提出科学的日心说,认为太阳位于宇宙中心,而地球则是一颗沿圆轨道绕太阳公转的普通行星。1609年,J.开普勒揭示了地球和诸行星都在椭圆轨道上绕太阳公转,发展了哥白尼的日心说,同年,G.伽利略则率先用望远镜观测天空,用大量观测事实证实了日心说的正确性。1687年,I.牛顿提出了万有引力定律,深刻揭示了行星绕太阳运动的力学原因,使日心说有了牢固的力学基础。在这以后,人们逐渐建立起了科学的太阳系概念。

在哥白尼的宇宙图像中,恒星只是位于最外层恒星天上的光点。1584年,G.布鲁诺大胆取消了这层恒星天,认为恒星都是遥远的太阳。18世纪上半叶,由于E.哈雷对恒星自行的发展和J.布拉得雷对恒星遥远距离的科学估计,布鲁诺的推测得到了越来越多人的赞同。18世纪中叶,T.赖特、I.康德和J.H.朗伯推测说,布满全天的恒星和构成了一个巨大的天体系统。F.W.赫歇尔首创用取样统计的方法,用望远镜数出了天空中大量选定区域的星数以及亮星与暗星的比例,1785年首先获得了一幅扁而平、轮廓参差、太阳居中的系结构图,从而奠定了系概念的基础。在此后一个半世纪中,H.沙普利发现了太阳不在系中心、J.H.奥尔特发现了系的自转和旋臂,以及许多人对系直径、厚度的测定,科学的系概念才最终确立。

18世纪中叶,康德等人还提出,在整个宇宙中,存在着无数像我们的天体系统(指系)那样的天体系统。而当时看去呈云雾状的“星云”很可能正是这样的天体系统。此后经历了长达170年的曲折的探索历程,直到1924年,才由E.P.哈勃用造父视差法测仙女座大星云等的距离确认了河外星系的存在。

近半个世纪,人们通过对河外星系的研究,不仅已发现了星系团、超星系团等更高层次的天体系统,而且已使我们的视野扩展到远达200亿光年的宇宙深处。

宇宙演化观念的发展 在中国,早在西汉时期,《淮南子·俶真训》指出:“有始者,有未始有有始者,有未始有夫未始有有始者”,认为世界有它的开辟之时,有它的开辟以前的时期,也有它的开辟以前的以前的时期。《淮南子·天文训》中还具体勾画了世界从无形的物质状态到浑沌状态再到天地万物生成演变的过程。在古希腊,也存在着类似的见解。例如留基伯就提出,由于原子在空虚的空间中作旋涡运动,结果轻的物质逃逸到外部的虚空,而其余的物质则构成了球形的天体,从而形成了我们的世界。

太阳系概念确立以后,人们开始从科学的角度来探讨太阳系的起源。1644年,R.笛卡尔提出了太阳系起源的旋涡说;1745年,G.L.L.布丰提出了一个因大彗星与太阳掠碰导致形成行星系统的太阳系起源说;1755年和1796年,康德和拉普拉斯则各自提出了太阳系起源的星云说。现代探讨太阳系起源z的新星云说正是在康德-拉普拉斯星云说的基础上发展起来。

1911年,E.赫茨普龙建立了第一幅星团的颜色星等图;1913年 ,H.N. 罗素则绘出了恒星的光谱-光度图,即赫罗图 。罗素在获 得 此 图后便提出了一个恒星从红巨星开始,先收缩进入主序 ,后沿主序下滑,最终成为红矮星的恒星演化学说 。 1924 年 ,A. S. 爱丁顿 提 出了恒 星 的质光关系;1937~1939年,C.F.魏茨泽克和贝特揭示了恒星的能源来自于氢聚变为氦的原子核反应 。这两个发现导致了罗素理论被否定,并导致了科学 的恒星演化理论的诞生。对于星系起源的研究,起步较迟,目前普遍认为 ,它是我们的宇宙开始形成的后期由原星系演化而来的。

1917年,A.爱因斯坦运用他刚创立的广义相对论建立了一个“静态、有限、无界”的宇宙模型,奠定了现代宇宙学的基础。1922年,G.D.弗里德曼发现,根据爱因斯坦的场方程,宇宙不一定是静态的,它可以是膨胀的,也可以是振荡的。前者对应于开放的宇宙,后者对应于闭合的宇宙。1927年,G.勒梅特也提出了一个膨胀宇宙模型。1929年,哈勃发现了星系红移与它的距离成正比 ,建立了著 名的 哈 勃定律。这一发现是对膨胀宇宙模型的有力支持。20世纪中叶,G.伽莫夫等人提出了热大爆炸宇宙模型,他们还预言,根据这一模型,应能观测到宇宙空间目前残存着温度很低的背景辐射。1965年微波背景辐射的发现证实了伽莫夫等人的预言。从此,许多人把大爆炸宇宙模型看成标准宇宙模型。1980年,美国的古斯在热大爆炸宇宙模型的 基础上又进一步提出了暴涨宇宙模型。这一模型可以解释目前已知的大多数重要观测事实。

宇宙图景 当代天文学的研究成果表明,宇宙是有层次结构的、物质形态多样的、不断运动发展的天体系统。

层次结构 行星是最基本的天体系统。太阳系有九大行星:水星、金星、地球 、火星 、木星 、土星 、天王星、海王星和冥王星。除水星和金星外,其他行星都有卫星绕其运转,地球有一个卫星——月球,土星的卫星最多,已确认的有17颗。行星、小行星、彗星和流星体都围绕中心天体太阳运转,构成太阳系。太阳占太阳系总质量的 99.86%,其直径约140万千米,最大的行星木星的直径约 14万千米。太阳系的大小约 120 亿千米。有证据表明,太阳系外也存在其他行星系统。2500亿颗类似太阳的恒星和星际物质构成更巨大的天体系统——系。系中大部分恒星和星际物质集中在一个扁球状的空间内 ,从侧 面 看很像一个“铁饼”,正面看去?则呈旋涡状。系的直径约10万光年,太阳位于系的一个旋臂中,距银心约 3万光年 。系外还有许多类似的天体系统,称为河外星系,常简称星系。现已观测到大约有10亿个。星系也聚集成大大小小的集团,叫星系团。平均而言,每个星系团约有百余个星系,直径达上千万光年。现已发现上万个星系团。包括系在内约40个星系构成的一个小星系团叫本星系群。若干星系团集聚在一起构成更大、更高一层次的天体系统叫超星系团。超星系团往往具有扁长的外形,其长径可达数亿光年。通常超星系团内只含有几个星系团,只有少数超星系团拥有几十个星系团。本星系群和其附近的约50个星系团构成的超星系团叫做本超星系团。目前天文观测范围已经扩展到 200亿光年的广阔空间,它称为总星系。

多样性 天体千差万别,宇宙物质千姿百态。太阳系天体中,水星、金星表面温度约达700K,遥远的冥王星向日面的温度最高时也只有 50K ;金星表面笼罩着浓密的二氧化碳大气和硫酸云雾,气压约50个大气压,水星、火星表面大气却极其稀薄,水星的大气压甚至小于2×10-9毫巴;类地行星(水星、金星、火星)都有一个固体表面,类木行星却是一个流体行星;土星的平均密度为 0.70克/厘米3 ,比水的密度还小 ,木星 、天王星 、海王星的平均密 度略大于水的密度,而水星 、 金星 、 地 球等的密 度则达到水的密度的5倍以上;多数行星都是顺向自转,而金星是逆向自转;地球表面生机盎然,其他行星则是空寂荒凉的世界。

太阳在恒星世界中是颗普遍而又典型的恒星。已经发现,有些红巨星的直径为太阳直径的几千倍 。中子星直径只有太阳的几万分之一 ; 超 巨星的光 度高达太阳光度的数百万倍,白矮星光度却不到太阳的几十万分之一 。红超巨星的物质密度小到只有水的密度的百万分之一 ,而白矮星、中子星的密度分别可高达水的密度的十万倍和百万亿倍 。太阳的表面温度约为6000K,O型星表面温度达 30000 K ,而红外星的表面温度只有约 600 K 。太阳的普遍磁场强度平均为1×10-4特斯拉,有些磁白矮星的磁场通常为几千 、几万高斯( 1高斯=10-4特斯拉 ) ,而脉冲星的磁场强度可高达十万亿高斯。有些恒星光度基本不变 , 有些恒星光度在不断变化 , 称变星。有的变星光度变化是有周期的,周期从 1 小时到几百天不等。有些变星的光度变化是突发性的,其中变化最剧烈的是新星和超新星,在几天内,其光度可增加几万倍甚至上亿倍。

恒星在空间常常聚集成双星或三五成群的聚星,它们可能占恒星总数的1/3。也有由几十、几百乃至几十万个恒星聚在一起的星团。宇宙物质除了以密集形式形成恒星、行星等之外,还以弥漫的形式形成星际物质。星际物质包括星际气体和尘埃,平均每立方厘米只有一个原子,其中高度密集的地方形成形状各异的各种星云。宇宙中除发出可见光的恒星、星云等天体外,还存在紫外天体、红外天体 、X 射线源、γ射线源以及射电源。

星系按形态可分为椭圆星系、旋涡星系、棒旋星系、透镜星系和不规则星系等类型。60年代又发现许多正在经历着爆炸过程或正在抛射巨量物质的河外天体,统称为活动星系,其中包括各种射电星系、塞佛特星系、N 型星系 、马卡良星系、蝎虎座BL型天体,以及类星体等等。许多星系核有规模巨大的活动:速度达几千千米/秒的气流,总能量达 1055焦耳的能量输出,规模巨大的物质和粒子抛射,强烈的光变等等。在宇宙中有种种极端物理状态:超高温、超高压、超高密、超真空、超强磁场、超高速运动、超高速自转、超大尺度时间和空间、超流、超导等。为我们认识客观物质世界提供了理想的实验环境。

运动和发展 宇宙天体处于永恒的运动和发展之中,天体的运动形式多种多样,例如自转、各自的空间运动(本动)、绕系统中心的公转以及参与整个天体系统的运动等。月球一方面自转一方面围绕地球运转,同时又跟随地球一起围绕太阳运转。太阳一方面自转,一方面又向着武仙座方向以20千米/秒的速度运动,同时又带着整个太阳系以 250千米/秒的速度绕系中心运转,运转一周约需 2.2 亿年。系也在自转,同时也有相对于邻近的星系的运动。本超星系团也可能在膨胀和自转。总星系也在膨胀。

现代天文学已经揭示了天体的起源和演化的历程。当代关于太阳系起源学说认为,太阳系很可能是50亿年前系中的一团尘埃气体云(原始太阳星云)由于引力收缩而逐渐形成的(见太阳系起源)。恒星是由星云产生的,它的一生经历了引力收缩阶段、主序阶段、红巨星阶段、晚期阶段和临终阶段 。 星系的起源和宇宙起源密切相关 , 流行的看法是:在宇宙发生热大爆炸后40万年,温度降到 4000K,宇宙从辐射为主时期转化为物质为主时期,这时或由于密度涨落形成的引力不稳定性,或由于宇宙湍流的作用而逐步形成原星系,然后再演化为星系团和星系。热大爆炸宇宙模型描绘了我们的宇宙的起源和演化史:我们的宇宙起源于 200 亿年前的一次大爆炸,当时温度极高、密度极大。随着宇宙的膨胀,它经历了从热到冷、从密到稀、从辐射为主时期到物质为主时期的演变过程,直至10~20亿年前,才进入大规模形成星系的阶段,此后逐渐形成了我们当今看到的宇宙。1980年提出的暴涨宇宙模型则是热大爆炸宇宙模型的补充。它认为在宇宙极早期,在我们的宇宙诞生后约10-36秒的时候,它曾经历了一个暴涨阶段。

哲学分析 宇宙概念 有些宇宙学家认为,我们的宇宙是唯一的宇宙;大爆炸不是在宇宙空间的哪一点爆炸,而是整个宇宙自身的爆炸。但是,新提出的暴涨模型表明,我们的宇宙仅是整个暴涨区域的非常小的一部分,暴涨后的区域尺度要大于1026厘米,而那时我们的宇宙只有 10厘米。还有可能这个暴涨区域是一个更大的始于无规则混沌状态的物质体系的一部分。这种情况恰如科学史上人类的认识从太阳系宇宙扩展到星系宇宙,再扩展到大尺度宇宙那样,今天的科学又正在努力把人类的认识进一步向某 种 探 索中的“ 暴涨宇宙”、“无规则的混沌宇宙”推移。我们的宇宙不是唯一的宇宙,而是某种更大的物质体系的一部分,大爆炸不是整个宇宙自身的爆炸 ,而是那个更大物质体系的一部分的 爆 炸。因此,有必要区分哲学和自然科学两个不同层次的宇宙概念。哲学宇宙概念所反映的是无限多样 、永恒发 展的 物 质世界;自然科学宇宙概念所涉及的则是人类在一定时代观测所及的最大天体系统。两种宇宙概念之间的关系是一般和个别的关系。随着自然科学宇宙概念的发展,人们将逐步深化和接近对无限宇宙的认识。弄清两种宇宙概念的区别和联系,对于坚持马克思主义的宇宙 无限论 ,反对宇 宙有限论 、神创论、机械论、不可知论、哲学代替论和取消论,都有积极意义。

宇宙的创生 有些宇宙学家认为,暴涨模型最彻底的改革也许是观测宇宙中所有的物质和能量从无中产生的观点,这种观点之所以在以前不能为人们接受,是因为存在着许多守恒定律,特别是重子数守恒和能量守恒。但随着大统一理论的发展,重子数有可能是不守恒的,而宇宙中的引力能可粗略地说是负的,并精确地抵消非引力能,总能量为零。因此就不存在已知的守恒律阻止观测宇宙从无中演化出来的问题。这种“无中生有”的观点在哲学上包括两个方面:①本体论方面。如果认为“无”是绝对的虚无,则是错误的。这不仅违反了人类已知的科学实践,而且也违反了暴涨模型本身。按照该模型,我们所研究的观测宇宙仅仅是整个暴涨区域的很小的一部分,在观测宇宙之外并不是绝对的“无” 。现在观测宇宙的物质是从真空状态释放出来的能量转化而来的,这种真空能恰恰是一种特殊的物质和能量形式,并不是创生于绝 对 的“ 无 ”。如果进 一 步 说 这 种真空能 起源于“无”,因而整个观测宇宙归根到底起源于“无”,那么这个“无”也只能是一种未知的物质和能量形式。②认识论和方法论方面。暴涨模型所涉及的宇宙概念是自然科学的宇宙概念。这个宇宙不论多么巨大,作为一个有限的物质体系 ,也有其产生、发展和灭亡的历史。暴涨模型把传统的大爆炸宇宙学与大统一理论结合起来,认为观测宇宙中的物质与能量形式不是永恒的,应研究它们的起源。它把“无”作为一种未知的物质和能量形式,把“无”和“有”作为一对逻辑范畴,探讨我们的宇宙如何从“无”——未知的物质和能量形式,转化为“有”——已知的物质和能量形式,这在认识论和方法论上有一定意义。

时空起源 有些人认为,时间和空间不是永恒的,而是从没有时间和没有空间的状态产生的。根据现有的物理理论,在小于10-43秒和10-33厘米的范围内,就没有一个“钟”和一把“尺子”能加以测量,因此时间和空间概念失效了,是一个没有时间和空间的物理世界。这种观点提出已知的时空形式有其适用的界限是完全正确的。正像历史上的牛顿时空观发展到相对论时空观那样,今天随着科学实践的发展也必然要求建立新的时空观。由于在大爆炸后10-43秒以内,广义相对论失效,必须考虑引力的量子效应,因此有些人试图通过时空的量子化的途径来探讨已知的时空形式的起源。这些工作都是有益的,但我们决不能因为人类时空观念的发展或者在现有的科学技术水平上无法度量新的时空形式,而否定作为物质存在形式的时间、空间的客观存在。

人和宇宙 从本世纪60年代开始,由于人择原理的提出和讨论,出现了人类存在和宇宙产生的关系问题。人择原理认为 ,可 能存在许多具有不同物理 参数和初始条件的宇宙,但只有物理参数和初始条件取特定值的宇宙才能演化出人类,因此我们只能看到一种允许人类存在的宇宙。人择原理用人类的存在去约束过去可能有的初始条件和物理定律,减少它们的任意性,使一些宇宙学现象得到解释,这在科学方法论上有一定的意义。但有人提出,宇宙的产生依赖于作为观测者的人类的存在 。 这种观点值得商榷 。 现在根据暴涨模型,那些被传统大爆炸模型作为初始条件的状态,有可能从极早期宇宙的演化中产生出来,而且宇宙的演化几乎变得与初始条件的一些细节无关。这样就使上述那种利用初始条件的困难来否定宇宙客观实在性的观点失去了基础。但有些人认为,由于暴涨引起的巨大距离尺度,使得从整体上去观测宇宙的结构成为不可能。这种担心有其理由,但如果暴涨模型正确的话,随着科学实践的发展,一定有可能突破人类认识上的困难。