姜腾辉 物理学基地班 2 0 0 8 2 1 3 5 5 1 宇宙的起源与演化 在过去的几十年中 ,天文学家们已逐渐认识到现在宇宙的年龄约为 100 亿至 150 亿年之间 ,这段时间若与人类历史或者地质年代相比简直太长了 。但从某种意义上说 ,宇宙仍然是个新生儿 ,人生历程才刚刚开始 ,宇宙自身许许多多的神奇故事还没有上演呢 ! 我们知道，根据恒星演化的理论 ,在大约 11 亿年以后 ,我们的太阳将变得非常热 ,被煎熬的地球由于不再适于生命的存在而变得一片荒凉 。70 亿年以后 ,它将成为一个庞大的红巨星 。接着在随 后的几亿年的时间里 ,它将耗 尽 自己的核 能 ,外 壳 变暗 成为一颗 白 矮 星 ,进 而开始了一个漫 长的逐渐暗 淡 的过程 。 这些 严 肃 的事实 让 人不禁 会 问 ,是不是天上所 有的星星都 有一天会 走 到自己 生命的尽 头 ? 是否 有一天每 颗 星都 已熄 灭 而又 没有更 多的产 生出 来 ? 如果 所 有的星都 逝 去了 ,宇宙中将会 发 生什 么 事情 ? 生命会 在一个无 星的环 境 中存在吗 ? 生命的是否 还有其 它奇怪 的形 式 ? 并 且 很 快 我们就 会 问 到这样 一个终 结 问 题 :宇宙是否 存在一个最 终 状 态 ,在此 以后又 重 新开始的可 能 也 没有 ? 以上这些 问 题 中部 分 问 题 的答 案 正 在逐渐变得清 晰 。大爆 炸 理论空 前 成功 地解 释 了我们现在的宇宙及 其 特 性 ,特 别 是在有关 宇宙膨 胀 、微波背景辐射及 各种轻元素的不同丰度等方面 ,而几乎所 有的通常意义上的物质都 是由这些轻元素组成的 。始自大爆 炸 的宇宙将面临三种不同的命运 :封闭 、平直和开放 。一个封闭的宇宙将由于自身引力作用而最 终 走 向塌缩 ,开放的宇宙将永远膨 胀 下去 ,平直宇宙则介于二者之间 ,它也 会 永远膨 胀 下去 ,膨 胀 速度不断减慢 ,但永远不会达到静止 。 暴 胀 时 代 对于宇宙的极早期 ,我们知之甚少 ,虽然如此 ,现代物理还是把答案归咎于大爆炸 。 对于我们存在的这个宇宙 ,对数时间轴有一个确切的始点:4410 秒 ,这个时间称普朗克时间 ,被认为是时间的量子单位 ,不能把时间划分得比这儿再小子 ,正如一种基本粒子电子不能再分隔成更小的成分一样 。 根据现有理论 ,时间轴上下一个重要的事件发生于710 量级之后 ,即3710 ...
