資料來源：新華網

2003年4月3日

稿件來源： 中國公眾科技網 如果星系目前正在彼此遠離，那它們過去必定靠得更近，也就是說 ，較早時代的宇宙，物質密度會更高。繼續這一推理就意味著過去 必定存在一個有限的時刻，那時宇宙中的物質被壓縮為極其高密的 狀態。按照哈勃定律將星系的距離除以各自的速度，就可估計出那 一時刻距今約100億∼200億年。這段時間對所有星系來說是共同的 ，那一時刻通常被稱為“大爆炸”，也就是我們宇宙的開端。 如果這一推論不錯，那么宇宙中一切天體的年齡都不應超出這個“ 宇宙齡”所界定的上限。借助盧瑟福所開創的利用物質中放射性同 位素含量測定其形成年代的方法，人們測量了地球上最古老的岩石 、“阿波羅號”宇航員從月球上帶回的岩石以及從行星際空間掉到 地球上的隕石樣本，發現它們的年齡均不超過47億年。恆星的年齡 可以從它們的發射功率和擁有的燃料儲備來估計。根據熱核反應提 供恆星能源的理論，人們估計出銀河系中最老恆星的年齡為100億 ∼150億年。用這兩種完全不同的方法得到的天體年齡竟與“宇宙 齡”協調一致，這對大爆炸宇宙模型當然是十分有力的支持。 “大爆炸理論”是伽莫夫于1946年創建的。它是現代宇宙系中最有 影響的一種學說，又稱大爆炸宇宙學。與其他宇宙模型相比，它能 說明較多的觀測事實。它的主要觀點是認為我們的宇宙曾有一段從 熱到冷的演化史。在這個時期里，宇宙體系并不是靜止的，而是在 不斷地膨脹，使物質密度從密到稀地演化。這一從熱到冷、從密到 稀的過程如同一次規模巨大的爆發。 根據大爆炸宇宙學的觀點，大爆炸的整個過程是：在宇宙的早期， 溫度極高，在100億度以上。物質密度也相當大，整個宇宙體系達 到平衡。宇宙間只有中子、質子、電子、光子和中微子等一些基本 粒子形態的物質。但是因為整個體系在不斷膨脹，結果溫度很快下 降。當溫度降到10億度左右時，中子開始失去自由存在的條件，它 要么發生衰變，要么與質子結合成重氫、氦等元素﹔化學元素就是 從這一時期開始形成的。溫度進一步下降到100萬度后，早期形成 化學元素的過程結束。 宇宙間的物質主要是質子、電子、光子和一些比較輕的原子核。當 溫度降到几千度時，輻射減退，宇宙間主要是氣態物質，氣體逐漸 凝聚成氣云，再進一步形成各種各樣的恆星體系，成為我們今天看 到的宇宙。 然而，大爆炸而產生宇宙的理論尚不能確切地解釋，“在所存物質 和能量聚集在一點上”之前到底存在著什么東西？ 宇宙有始而無終，這是英國著名理論物理學家斯蒂芬﹒霍金對宇宙 的起源和歸宿問題提出的最新解釋。 據英國《星期日泰晤士報》報道，霍金與其合作者、英國劍橋大學 數學物理教授圖羅克最新提出的“開放暴脹”理論認為，宇宙最初 的模樣像一個豌豆大小的物體，懸浮于一片沒有時間的真空，“豌 豆”狀的宇宙存在的時間與"大爆炸"相隔一個極短瞬間。 該理論認為，“豌豆”狀的宇宙在“大爆炸”前的瞬間內經歷了被 稱為“暴脹”的極其快速的膨脹過程。另外，霍金和圖羅克還根據 “開放暴脹”理論推斷，宇宙最終將無限地膨脹下去，而不是像一 些天文學家所認為的，膨脹到一定程度后會在引力作用下收縮。 霍金和圖羅克的新理論在科學界引起了不同的反應，而英國的一些 著名天文學家則出言謹慎。他們指出，霍金的新理論完全是按照物 理學定律純理論推算的結果，它是否揭示了宇宙的本質還有待干實 際觀測的考驗。據悉，美國將于兩年后發射一顆衛星來測量宇宙大 爆炸遺留的微波輻射，這很可能為霍金的理論提供檢驗。 (尚科)