作业帮宇宙大爆炸的能量来源是什么?
来源：学生作业帮 编辑：作业帮 分类：物理作业 时间：2024/11/05 20:48:23
宇宙大爆炸的能量来源是什么?
宇宙大爆炸（Big
Bang）,是描述宇宙诞生初始条件及其后续演化的宇宙学模型,这一模型得到了当今科学研究和观测最广泛且最精确的支持.宇宙学家通常所指的大爆炸观点为：宇宙是在过去有限的时间之前,由一个密度极大且温度极高的太初状态演变而来的（根据2010年所得到的最佳的观测结果,这些初始状态大约存在发生于300亿年至230亿年前）,并经过不断的膨胀与繁衍到达今天的状态.
比利时牧师、物理学家乔治·勒梅特首先提出了关于宇宙起源（The Beginning of the Universe）
的大爆炸理论（The Big Bang Theory）,但他本人将其称作“原生原子的假说”.这一模型的框架基于了爱因斯坦的广义相对论,并在场方程的求解上作出了一定的简化（例如空间的均一和各向同性）.描述这一模型的场方程由苏联物理学家亚历山大·弗里德曼于1922年将广义相对论应用在流体上给出的.1929年,美国物理学家埃德温·哈勃通过观测发现从地球到达遥远星系（galaxy）的距离正比于这些星系的红移（redshift）,这一膨胀宇宙的观点也在1927年被勒梅特在理论上通过求解弗里德曼方程而提出,这个解后来被称作弗里德曼-勒梅特-罗伯逊-沃尔克度规.哈勃的观测表明,所有遥远的星系和星团在视线速度上都在远离我们这一观察点,并且距离越远退行视速度越大.如果当前星系和星团间彼此的距离在不断增大,则说明它们在过去的距离曾经很近.从这一观点物理学家进一步推测：在过去宇宙曾经处于一个极高密度且极高温度的状态,在类似条件下大型粒子加速器上所进行的实验结果则有力地支持了这一理论.然而,由于当前技术原因粒子加速器所能达到的高能范围还十分有限,因而到目前为止,还没有证据能够直接或间接描述膨胀初始的极短时间内的宇宙状态.从而,大爆炸理论还无法对宇宙的初始状态作出任何描述和解释,事实上它所能描述并解释的是初始状态之后宇宙的演化图景.当前所观测到的宇宙中轻元素的丰度,和理论所预言的宇宙早期快速膨胀并冷却过程中最初的几分钟内,通过核反应所形成的这些元素的理论丰度值非常接近,定性并定量描述宇宙早期形
Bang）,是描述宇宙诞生初始条件及其后续演化的宇宙学模型,这一模型得到了当今科学研究和观测最广泛且最精确的支持.宇宙学家通常所指的大爆炸观点为：宇宙是在过去有限的时间之前,由一个密度极大且温度极高的太初状态演变而来的（根据2010年所得到的最佳的观测结果,这些初始状态大约存在发生于300亿年至230亿年前）,并经过不断的膨胀与繁衍到达今天的状态.
比利时牧师、物理学家乔治·勒梅特首先提出了关于宇宙起源（The Beginning of the Universe）
的大爆炸理论（The Big Bang Theory）,但他本人将其称作“原生原子的假说”.这一模型的框架基于了爱因斯坦的广义相对论,并在场方程的求解上作出了一定的简化（例如空间的均一和各向同性）.描述这一模型的场方程由苏联物理学家亚历山大·弗里德曼于1922年将广义相对论应用在流体上给出的.1929年,美国物理学家埃德温·哈勃通过观测发现从地球到达遥远星系（galaxy）的距离正比于这些星系的红移（redshift）,这一膨胀宇宙的观点也在1927年被勒梅特在理论上通过求解弗里德曼方程而提出,这个解后来被称作弗里德曼-勒梅特-罗伯逊-沃尔克度规.哈勃的观测表明,所有遥远的星系和星团在视线速度上都在远离我们这一观察点,并且距离越远退行视速度越大.如果当前星系和星团间彼此的距离在不断增大,则说明它们在过去的距离曾经很近.从这一观点物理学家进一步推测：在过去宇宙曾经处于一个极高密度且极高温度的状态,在类似条件下大型粒子加速器上所进行的实验结果则有力地支持了这一理论.然而,由于当前技术原因粒子加速器所能达到的高能范围还十分有限,因而到目前为止,还没有证据能够直接或间接描述膨胀初始的极短时间内的宇宙状态.从而,大爆炸理论还无法对宇宙的初始状态作出任何描述和解释,事实上它所能描述并解释的是初始状态之后宇宙的演化图景.当前所观测到的宇宙中轻元素的丰度,和理论所预言的宇宙早期快速膨胀并冷却过程中最初的几分钟内,通过核反应所形成的这些元素的理论丰度值非常接近,定性并定量描述宇宙早期形