《我們的宇宙未來(lái)將怎樣.doc》由會(huì)員上傳分享，免費(fèi)在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在教育資源-天天文庫(kù)。

1、我們的宇宙未來(lái)將怎樣?19世紀(jì)的熱力學(xué)預(yù)言了宇宙會(huì)因?yàn)椤盁峒拧倍劳?　　20世紀(jì)的宇宙學(xué)再一次對(duì)“世界末日”作出預(yù)言?　　宇宙會(huì)滅亡嗎?　　地球會(huì)消失嗎?　　生命會(huì)終止嗎?　　人類還會(huì)繼續(xù)存在嗎?　　這是19世紀(jì)英國(guó)著名詩(shī)人斯溫伯恩描寫(xiě)宇宙“熱寂”狀態(tài)的詩(shī)句。?　　不論是星星還是太陽(yáng)，?　　都將不再升起，?　　到處是黑暗一片，?　　沒(méi)有溪流的潺潺，?　　沒(méi)有聲響，也沒(méi)有景色，?　　沒(méi)有冬天的枯葉，也沒(méi)有春天的嫩枝?　　沒(méi)有白天，?　　沒(méi)有白天勞動(dòng)的歡樂(lè)，?　　甚至沒(méi)有夜晚，?　　因?yàn)闆](méi)有夜晚的夢(mèng)幻。?　　科學(xué)預(yù)言：宇宙將進(jìn)入死寂的永恒狀態(tài)?　　“熱寂”說(shuō)是19世

2、紀(jì)中期英國(guó)物理學(xué)家開(kāi)爾文和德國(guó)物理學(xué)家克勞修斯根據(jù)熱力學(xué)第二定律所作的宇宙學(xué)推論。該理論認(rèn)為，整個(gè)宇宙是朝著單一的方向變化的，宇宙中一切機(jī)械的、物理的、化學(xué)的、電磁的、生命的等等各種能量，最終將全部轉(zhuǎn)化為熱能。而熱又總是自發(fā)地從高溫部分流向低溫部分，直至到達(dá)溫度處處相等的熱平衡狀態(tài)為止。按照克勞修斯的說(shuō)法，“宇宙的熵趨向于極大。宇宙越是接近于這個(gè)熵是極大的極限狀態(tài)，進(jìn)一步變化的能力就越?。蝗绻詈笸耆_(dá)到了這個(gè)狀態(tài)，那就任何進(jìn)一步的變化都不會(huì)發(fā)生了，這時(shí)宇宙就會(huì)進(jìn)入一個(gè)死寂的永恒狀態(tài)”。?　　“熱寂”說(shuō)是熱力學(xué)第二定律的宇宙學(xué)推論，這一推論是否正確，引起了科學(xué)界和

3、哲學(xué)界一百多年持續(xù)不斷的爭(zhēng)論。由于涉及到宇宙未來(lái)和人類命運(yùn)等重大問(wèn)題，因而它所波及和影響的范圍已經(jīng)遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出了科學(xué)界和哲學(xué)界，成了近代史上一樁最令人懊惱的文化疑案。?　　一百多年來(lái)，盡管人們都在孜孜不倦地尋求著這一疑難的最后答案，然而，最終都令無(wú)數(shù)英雄競(jìng)折腰。難怪大哲學(xué)家羅素發(fā)出這樣悲觀的感嘆，“一切時(shí)代的結(jié)晶，一切信仰，一切靈感，一切人類天才的光華，都注定要隨太陽(yáng)系的崩潰而毀滅。人類全部成就的神殿將不可避免地會(huì)被埋葬在崩潰宇宙的廢墟之中———所有這一切，幾乎如此之肯定，任何否定它們的哲學(xué)都毫無(wú)成功的希望。唯有相信這些事實(shí)真相，唯有在絕望面前不屈不撓，才能夠安全地筑

4、起靈魂的未來(lái)寄托”。即使是像控制論之父維納這樣的科學(xué)巨匠，最終也“控制”不住自己沮喪的感情，幾乎是在絕望中悲嘆，“我們遲早會(huì)死去，很有可能，當(dāng)世界走向統(tǒng)一的龐大的熱平衡狀態(tài)，那里不再發(fā)生任何真正新的東西時(shí)，我們周?chē)挠钪鎸⒂捎跓峒哦廊?，什么也沒(méi)有留下······”?絕處逢生：膨脹的宇宙不會(huì)“熱寂”?　　長(zhǎng)期以來(lái)，對(duì)“熱寂”說(shuō)疑難的回答，無(wú)論從科學(xué)上看還是從哲學(xué)上看似乎都未能切中要害，缺乏說(shuō)服力，因而一再爆發(fā)爭(zhēng)論。然而，“山重水復(fù)疑無(wú)路，柳暗花明又一村”。20世紀(jì)六七十年代以后，自從“大爆炸”宇宙模型逐漸得到天體物理學(xué)界公認(rèn)以來(lái)，“熱寂”說(shuō)這朵漂浮在物理學(xué)上空的“

5、烏云”逐漸云開(kāi)霧散，人類曾一度陰霾籠罩的心頭終于迎來(lái)了一片朗朗晴空。?　　特別令人矚目的是，1994年10月，《科學(xué)美國(guó)人》雜志以“宇宙中的生命”為主題隆重推出了一期?？渲械禽d了四位著名科學(xué)家的綜述，全面介紹了當(dāng)代天體物理學(xué)界關(guān)于宇宙起源與演化問(wèn)題的研究成果——大爆炸宇宙模型。該理論認(rèn)為，宇宙大約是在100—200億年以前，從高溫高密的物質(zhì)與能量的“大爆炸”而形成。隨著宇宙的不斷膨脹，其中的溫度不斷降低，物質(zhì)密度也不斷減小，逐漸衍生成眾多的星系、星體、行星等，直至出現(xiàn)生命。宇宙大爆炸理論是20世紀(jì)科學(xué)研究的重大成就，是基于幾十年的創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)與理論研究的結(jié)果。因而

6、獲得了科學(xué)界的公認(rèn)，并成為現(xiàn)代宇宙學(xué)的標(biāo)準(zhǔn)模型。?　　大爆炸宇宙理論得到了三個(gè)強(qiáng)有力的直接證據(jù)的支持，即哈勃紅移、氦元素豐度和3K微波背景輻射。?　　1929年，美國(guó)天文學(xué)家哈勃在研究了前人測(cè)量的星系距離資料后發(fā)現(xiàn)，遠(yuǎn)星系光譜線的顏色要比近星系的稍紅一些。哈勃仔細(xì)測(cè)量了這種紅化，發(fā)現(xiàn)它呈系統(tǒng)性變化。而且，星系愈遠(yuǎn)，光譜線紅移愈大。在進(jìn)一步測(cè)定了許多星系光譜中特征譜線的位置后，哈勃證實(shí)了這個(gè)效應(yīng)，并指出紅移現(xiàn)象的產(chǎn)生是由于星系在退行而使光波變長(zhǎng)的結(jié)果。由此，他總結(jié)出了著名的哈勃定律：星系退行的速度與距離成正比。從哈勃定律人們會(huì)很自然地得出宇宙在膨脹的推論。這個(gè)重大發(fā)

7、現(xiàn)奠定了現(xiàn)代宇宙學(xué)———大爆炸理論的基礎(chǔ)。支持大爆炸宇宙論的第二個(gè)證據(jù)是宇宙中氦元素豐度的預(yù)言和測(cè)定。大爆炸發(fā)生一秒鐘以后，宇宙是由極高溫的基本粒子組成的“羹湯”，這時(shí)整個(gè)宇宙處于均勻的熱平衡態(tài)。隨著宇宙的膨脹和降溫，其中的一些粒子逐次與其余部分粒子脫耦。此時(shí)產(chǎn)生的核反應(yīng)使中子和質(zhì)子聚合在一起，形成氦核，余下的核子（沒(méi)有聚合的質(zhì)子）自然就形成了氫核。精確的理論計(jì)算表明，當(dāng)時(shí)應(yīng)有23．6％的物質(zhì)質(zhì)量聚合成了氦核。英國(guó)皇家格林尼治天文臺(tái)對(duì)眾多星系中原始星云的發(fā)射光譜進(jìn)行觀測(cè)的結(jié)果表明，宇宙中氦的實(shí)際豐度為23．5％。這一結(jié)果與大爆炸的理論預(yù)言極為相符。?　　支持大爆炸

8、理論的第三