您現在的位置是:首頁 >精選問答 > 2023-10-12 17:12:22 來源:
關于宇宙的資料400字(關于宇宙的資料)
大家好,我是小夏,我來為大家解答以上問題。關于宇宙的資料400字,關于宇宙的資料很多人還不知道,現在讓我們一起來看看吧!
宇宙的知識
宇宙是由空間、時間、物質和能量,所構成的統一體。是一切空間和時間的綜合。一般理解的宇宙指我們所存在的一個時空連續系統,包括其間的所有物質、能量和事件。對于這一體系的整體解釋構成了宇宙論。二十世紀以來,根據現代物理學和天文學,建立了關于宇宙的科學理論,稱為宇宙學。
根據相對論,信息的傳播速度有限,因此在某些情況下,例如在發生宇宙爆炸的情況下,時空連續系統中我們將只能收到一小部分區域的信息,其他部分的信息將永遠無法傳播到我們的區域。可以被我們觀測到的時空部分稱為“可觀測宇宙”、“可見宇宙”或“我們的宇宙”。應該強調的是,這是由于時空本身的結構造成的,與我們所用的觀測設備沒有關系。
宇宙大約是由5%的普通物質,25%的暗物質和70%的暗能量構成
宇宙的歷史:
現代物理宇宙學一般認為宇宙起源于大爆炸,即約137.3億(±1%)年前由一個密度極大,溫度極高的狀態膨脹而來。對于大爆炸以前的宇宙,目前只有一些猜測性的理論。而最新的研究則認為宇宙年齡為156億年[2],但是這個說法還未得到公認[3]。對于大爆炸以后的宇宙,則可以用較成熟的理論加以描述。一種典型的理論是:
10-43秒:宇宙從量子背景出現。
10-35秒:宇宙由夸克-膠子等離子體構成,強相互作用、引力與電磁相互作用/弱相互作用分開。
10-5秒:電子形成,宇宙主要包括光子、電子和中微子,溫度約1000億度。
10秒:質子和中子結合成氘、氦等原子核,溫度30億度。
35分鐘:形成原子核的過程停止,溫度3億度。
30萬年:電子和原子核結合成為原子。物質和輻射脫耦,大爆炸輻射的殘余成為今天的3K微波背景輻射。
4億年:第一批恒星形成。
20億年:星系形成。
50億年:太陽系形成。
目前宇宙還在繼續膨脹之中,這在觀測上為哈勃定律所概括。
宇宙的大小:
目前關于宇宙是否無限的問題還有爭議。如果整個宇宙的空間部分是有限的,那么可以用一個距離來表示。對于均勻各向同性的宇宙來說,這就是三維空間的曲率半徑。但是,即使宇宙整體是無限的,宇宙的可觀測部分仍是有限的:由于相對論限定了光速為宇宙中信息傳播的最高速度,如果一個光子從大爆炸開始傳播,到今天傳播的固有距離為93億光年,由于宇宙在膨脹,相應的共動距離約為其3倍,具體數值與宇宙學參數有關,這一距離稱為今天宇宙的粒子視界。
另一個在物理學數量級估計中常用來表示宇宙大小的距離稱為哈勃距離,是哈柏常數的倒數乘以光速,其數值約為1.29 x 1028厘米,也恰為93億光年。科普和科技書籍中所說的宇宙的大小常指這個數值。哈柏距離可以理解為四維時空的曲率半徑。
宇宙的形狀:
宇宙的形狀是宇宙學中一個未解決的問題。用數學的語言說就是:“哪一個三維形狀才能最好地代表宇宙的空間結構?”
首先,宇宙到底是不是“平坦空間”,即大范圍內遵守歐氏幾何的空間還未清楚。目前,大部分宇宙學家認為已知宇宙除了大質量天體造成的局部時空褶皺,是基本平坦的-就像湖面是基本平坦但局部有水波一樣。最近威爾金森微波各向異性探測器觀測宇宙微波背景輻射的結果也肯定了這一認識。
其次,尚未清楚宇宙是否是多重連接。根據大爆炸理論,宇宙是沒有空間邊界的,然而其空間大小可能是有限的。我們可以通過二維的概念類推:一個球面沒有邊界,但是它的面積是有限的(4πR2)。它是一個在三維空間有固定曲率的二維表面。數學家黎曼發現了四維空間中一個與此類似的三維球形“表面”,其總體積為有限(2π2R3)但三個方向都朝第四個維度彎曲。他還發現了一個“橢圓空間”和“圓柱形空間”,后者的圓柱形兩頭互相連接但沒有彎曲圓柱本身-這一現象在普通的三維空間是不可想象的。類似的數學例子還有很多。
如果宇宙真是有限但無邊界的話,人沿著宇宙中一條任意方向的“直線”走下去,最終會回到出發點,其路線長度可認為是宇宙的“直徑”(這個直徑是現在人類對宇宙的認識所無法想象的,因為它一定要比我們所見的宇宙部分大得多。)。
宇宙有可能具有多重連接的拓撲學結構。如果這些結構足夠小的話,人類,就如同在掛了多面鏡子的房間里,可能在不同方向看到同一天體的多個影像。而實際的天體數量就會比觀測所見少。從這個角度講,星體和星系應該稱作“所觀的影像”才合適。這個可能,至今沒有被徹底否定,但最近的宇宙微波背景輻射研究結果認為是很不可能的。
宇宙的組成結構:
(1) 行星
我們居住的地球是太陽系的一顆大行星。太陽系一共有八顆大行星:水星、金星、地球、火星、木星、土星、天王星、海王星。除了大行星以外,還有60多顆衛星、為數眾多的小行星、難以計數的彗星和流星體等。他們都是離我們地球較近的,是人們了解的較多的天體。那么,除了這些以外,茫茫宇宙空間還有一些什么呢?
(2) 恒星和星云
晴夜,我們用肉眼可以看到許多閃閃發光的星星,他們絕大多數是恒星,恒星就是象太陽一樣本身能發光發熱的星球。我們銀河系內就有1000多億顆恒星。恒星常常愛好"群居",有許多是"成雙成對"地緊密靠在一起的,按照一定的規律互相繞轉著,這稱為雙星。還有一些是3顆、4顆或更多顆恒星聚在一起,稱為聚星。如果是十顆以上,甚至成千上萬顆星聚在一起,形成一團星,這就是星團。銀河系里就發現1000多個這樣的星團。
(3) 銀河系及河外星系
隨著測距能力的逐步提高,人們逐漸在越來越大的尺度上對宇宙的結構建立了立體的觀念。這里第一個重要的發展,是認識了銀河。它包含兩重含義,一是了解了銀河的形狀,二是認識了河外天體的存在。
(4) 星系團
當我們把觀測的尺度再放大,宇宙可看成由大量星系構成的"介質",而恒星只是星系內部細致結構的表現。這樣,為了了解宇宙結構,需關心星系在空間的分布規律。
(5) 大尺度結構
今天人們把10Mpc以上的結構稱為宇宙的大尺度結構(目前觀測到的宇宙的大小是104Mpc)。至今大尺度上的觀測事實遠不是十分明確的。有趣的是,有跡象表明,星系在大尺度上的分布呈泡沫狀。即有許多看不到星系的"空洞"區,而星系聚集在空洞的壁上,呈纖維狀或片狀結構。這一層次的結構叫超星系團。它的典型尺度為幾十兆秒差距。
總之,若把星系看成宇宙物質的基本單元,那么星系的分布狀況就是宇宙結構的表現。現在看來,直至50Mpc的尺度為止,星系的分布呈現有層次的結構。這就是我們對宇宙面貌的基本認識。
本文到此講解完畢了,希望對大家有幫助。