2008年5月8日星期四

宇宙谜团-宇宙的归宿

宇宙的归宿









浩渺宇宙在时间中仿佛是一个封闭的果壳

根据宇宙的大爆炸学说,我们的宇宙产生于200 亿年前,而且在不断膨胀。这使得人们不禁要问,宇宙要膨胀到何时,宇宙的归宿是什么样呢?宇宙论学者认为我们的宇宙有三种可能的归宿:第一种情况是宇宙所包含的物质太少,引力无法遏止宇宙继续膨胀,结果宇宙会永无止境地膨胀下去,我们称这个宇宙为“开放宇宙”;第二种情况是宇宙拥有足够的物质,使膨胀的速度逐渐降低,并最终在某一时刻将膨胀逆转为“大压缩”,这种宇宙称为“封闭宇宙”;第三种情况介乎两者之间,宇宙物质的平均密度刚好等于“临界密度”。这时候,宇宙会继续保持膨胀的状态,不过膨胀的速度会随时间而逐渐减慢。我们称这种宇宙为“平坦宇宙”。

宇宙的循环运动

宇宙物质的运动是循环衍生的(生命只是物质运动的一种形式)。据计算,任何恒星经过100 万亿年都会与另一颗恒星接近一次。这样恒星周围的行星就会被撞出而流离失所。这时,90%的恒星逃离星系,剩余者则形成一个大黑洞。新的粒子理论同宇宙的结局密切相关。新理论告诉我们,原子核内的质子可能不是永恒的物质,它的寿命是1 亿亿亿亿年。如果真是这样,经过1亿亿亿亿年后,只剩下几种基本粒子和黑洞了。


宇宙的年龄

说到宇宙的年龄,人类不能再用通常的尺度,不是用百万年,而是用亿年为单位。但对宇宙的年龄,科学家们只是在推测和估算,还没有找到一种绝对准确的方法。所以科学家们采用各种方法来取得能够接近真实的结果。用同位素年代法测量地球、月球和太阳年龄是一种好方法。经测定,地球年龄为40 亿~50 亿年,月球年龄为46 亿年,太阳年龄为50 亿~60 亿年。运用这种方法测定宇宙年龄,天文学家布查测定的结果为120 亿。球状星团测定法是根据恒星演化理论来测算恒星年龄的一种方法,利用该法求得的宇宙年龄为80亿~180亿年。但是,人们对恒星进行观测发现,最老的恒星年龄约200 亿年,因此,180 亿年的年龄是不够的。那么,宇宙的年龄到底是多少呢?

哈勃常数测定法













哈勃空间望远镜

哈勃常数测定法是基于宇宙膨胀的观测事实确立的。在一个不断膨胀的宇宙中,测定膨胀速度可通过红移量的测量来获得。测出邻近星系与地球的距离,再由此标定红移与距离的关系,就可求得宇宙的年龄。由此可知,是测出邻近星系与地球之间的距离。测量地球与邻近星系距离的方法有两种,但两种方法最终求得的宇宙年龄都在100 亿~200 亿年之间。这就是宇宙存在的年限。