探知宇宙成因、结构及其他(图)

关于宇宙形成的理论很多,目前比较公认的是大爆炸理论。据说宇宙刚刚形成时,是一个温度和物质密度极高、压力极大的混沌火球(也被形象地称为“宇宙蛋”)。所谓物质,只不过是一些光子而已。光子在高温下逐渐形成各种基本粒子,基本粒子又聚合成各种物质。巨大的压力使宇宙急剧地膨胀(大爆炸),温度随之降低、物质逐渐凝聚成一团团星系云,星系云又步步分裂,最后在重力作用下收缩成一个个恒星。??

由此可知,恒星不是分散分布的,千亿个恒星聚集成星系,如银河系。星系又聚集成星系群,银河系属本星系群。星系群又集合成超星系团,本星系群属本超星系团。超星系团还不是最大的群体,一些超星系团还可能集合成超星系团集团。这种不均匀分布,形成宇宙的泡沫状大结构。在直径1000万到1亿光年的泡泡中间星系很少,叫“宇宙空间”,而泡泡之间的星系膜和星系纤维,则星球密集,形成“星系长城”。??

关于宇宙的形状,“只缘身在此山中”,而“不知庐山真面目”。有一种理论认为,宇宙“有限但无尽头”。目前想到的有球形、环形和克莱因瓶形符合这种理论。宇宙的形状到底如何,需继续通过理论研究和验证来确定。??

关于宇宙的大小,可通过宇宙的年龄和膨胀速度来计算。一般认为,自大爆炸至今宇宙已有约100～150亿年,宇宙的膨胀速度,科学家认为,在大爆炸后的10的 -44 秒时球体半径为10 -34 厘米,10 -43 秒时膨胀为10 -33 厘米,到10 -33 秒时膨胀了10 100 倍,100万年后达到10 23 千米,以后每10亿年膨胀5%～10%,目前约为10 27 立方光年。??

关于宇宙的寿命,取决于宇宙今后的发展。关于宇宙今后的发展,一种见解是宇宙会始终膨胀。这样,各个恒星将耗尽内部的核燃料,逐渐变成白矮星、中子星和黑洞。再后,黑洞遍布宇宙,吞食包括光线在内的所有物质,整个宇宙变成黑暗世界。最后黑洞蒸发,组成物质的基本粒子衰变,宇宙又成为混沌世界。??

另一种见解认为宇宙膨胀到一定时期后转而收缩。这样,温度将逐渐升高,当温度达到和超过恒星的温度时,恒星将化为气体,黑洞则趁机饱食一顿,然后相互伙并,最后形成一个大黑洞,巨大的物质密度形成巨大压力和高温,使物质蜕变成基本粒子,又衰变成光子,宇宙又回复到只有光子的混沌状态。??

有人估计,宇宙的寿命大约为10 200 年。??

这些见解将在宇宙航行事业中逐步得到检验和修正。