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宇宙起源学说的演变
       上个世纪20年代以前,很多天文学家认为宇宙从古至今都维持在一个稳定的状态,没有变化,所以过去、现在和未来的宇宙是一样的。这个理论最吸引人的地方,就是它笼统地回答了宇宙的过去、现在和未来是什么样子。
20年代发现宇宙不断在膨胀,也推翻了原本认为宇宙不变的说法。天文学家不得不发展新的理论,认为宇宙诞生于大爆炸,并从此不断地扩张。
         但是在1998年以后,研究小组再度发现「宇宙加速膨胀」的现象:宇宙一直在膨胀,而且膨胀的速度可能不断加快。这又挑战著「宇宙稳定扩张」的理论。该如何解释这种天文现象的成因呢?
大爆炸理论
      哈伯(Edwin Powell Hubble,1889-1953,哈伯望远镜即以他为名)在20世纪的20年代中,发现红移定律,证明宇宙不断在扩张、膨胀,也推翻了原本认为宇宙不变的说法。面对「宇宙扩张」这个巨大的天文之谜,科学家不得不建立新的宇宙模型,而发展出大多数人认同的宇宙大爆炸理论。它认为∶在遥远的过去,什么都没有,后来形成了一个如硬币大小般的物质。就在大约距今140亿年前,这个小东西的大爆炸产生了我们现在生存的宇宙。
        爆炸后的宇宙不断向外膨胀,在这个过程中产生的各种元素就形成了今天宇宙间各种物质,逐渐凝聚成星云,再演化为各种天体。由于爆炸的能量太大,直到现在,宇宙还在爆炸的余威下不停的膨胀。
        这个大爆炸的模型比较圆满的解释了宇宙膨胀的现象,并得到一些观测数据的支持,其中最具代表性的,就是在1962年证实了大爆炸理论中提出的宇宙微波背景辐射的存在。
       大爆炸理论中假设,至今宇宙间还残存著均匀而微弱的微波背景辐射。1962年两个工程师通过天线接收到了一种消除不了的微波辐射。而这种微波辐射在天空各个方向上都是相同的,不随季节而变化。显然这不是来自某些天体的特定的辐射,而只能是一种宇宙辐射。这个发现同时也打破了以前认为广阔的星际空间是绝对真空,不可能有任何能量辐射的传统观念。
不断伸缩的宇宙  
       当然科学家们并没有停止探索,他们的问题是:如果是大爆炸产生了现在的宇宙,那么宇宙的膨胀就不应该是无止境的,它最终会停止膨胀。而一旦停止膨胀以后又会是什么状态呢?
       对此,有些人提出了摆动宇宙模型,认为宇宙从一次大爆炸中诞生,现在正处在大爆炸后的膨胀期,而这膨胀最终会停止。在停下来之后,宇宙开始收缩,庞大的物质最后收缩到很小很小的单一物质,然后再次发生大爆炸。这样周而复始的爆炸→收缩→爆炸,永无止境。这曾经是很多人相信的理论,而且它也再次笼统地回答了宇宙的过去,现在和未来是什么样子。然而事情并非尽如人意。
宇宙正在发福中……   
       1998与2002年,两个不同的研究小组各自发现「宇宙天体愈远,向外飞逝的速度愈快」的天文现象,显示宇宙的膨胀速度并不像我们想像的在不断变慢,而是在不断增加,也就是说膨胀得越来越快了。加速扩张的宇宙意味著在几十亿年后,可能所有的星球、星系和其它的物质将愈离愈远,宇宙将变成巨大的虚空。
        这个新发现冲击到原先各种宇宙模型,科学家再度思考问题出在哪里。也许寻找答案的方法也应该跳脱原有的思考模式。
有种东西看不见又摸不著……
      有些科学家开始认真考虑宇宙的构成不应该只是我们看得到和观察得到的物质,可能还有其它虽然存在却还没被探测到的。因为它们可能不发光、不反光,或没有任何电磁辐射。这样讲也许有些矛盾,既然观察不到,又如何能承认它们的存在呢?别急,让我们先看看科学家如何证明。 
     根据现有的物理定律,我们可以很容易的根据观察到的数据,比如某星系的旋转速度等,计算出该星系的质量;而另一方面,我们又可以通过对电磁辐射量等的探测计算出该星系的质量。有趣的是,这两种计算法所得出的结果并不相同,后者计算出的质量要比前者小许多倍。如果我们假设现有物理定律正确,那么唯一能解释这个差异的原因,就是存在著数量庞大但还无法被探测的物质,把它们加进原先探测计算出的质量,使两个方法计算出的质量达成一致。而这个假设存在的物质就被称做暗物质。
      导致这两个结果不一致的就一定是暗物质吗?如果计算用的物理定律本身有问题呢?的确,这是很有可能的,有兴趣的读者可自己去发掘!
宇宙的终点在哪里?  
  当然暗物质这个概念的引入并不能解释为什么现在宇宙的膨胀速度在增加,但它的确使人们的思考方向更加宽广。现在最顶尖的科学家开始讨论另一个更玄妙的概念——暗能量,是它最终抵抗住宇宙自身的收缩,并且从内部使宇宙加速膨胀。最后使得银河系将无法维持紧密聚在一起的原貌,连恒星、行星甚至原子可能都无法支撑这个内部的膨胀力而解体,这就是对宇宙终点的最新推断。
       我们也不能不指出暗物质和暗能量这两个概念有很大的随意性,甚至让人产生一种感觉:它们的存在完全就是为了维护一种理论的正确性
当然一切都有待论证和检验。也许在不久的将来,全新的宇宙观将展现在人类的面前。
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