随着宇宙学的发展,我们的宇宙是什么样的?
图示:理论上,抽象大爆炸在654.38+037亿年前创造了宇宙?iStockphoto/Gramper
人类历史上第一次,我瞥见了充满许多物体的宇宙的宏伟规模。尽管有些人立即把这个新“仪器”视为魔鬼的杰作,但其他人意识到了它的重要性,并开始用它探索天空。现在,天文学家继续为我们的宇宙学研究,使用更大更好的望远镜、飞机和计算机,希望捕捉到宇宙大爆炸和遥远事物的本质。毫无疑问,现在的宇宙学将被一些未来的宇宙学所改变,这正是科学的工作方式。但是现在,像我们所有好奇的祖先一样,我们探索天空寻找最后一个问题的答案。
宇宙学的定义
宇宙学这个术语是古希腊词“宇宙学”(有序或有序的安排)和“逻各斯”(原因或计划)的组合。这方面的研究侧重于对整个宇宙的分析,是哲学、宗教和科学三个思想领域的主题。但本文只讨论关于宇宙学的科学思维方式。
论科学宇宙学
在科学界,宇宙学也被认为是物理宇宙学。人们在这一领域的研究涉及宇宙的起源、本质及其随时间的演变。最早的宇宙学家只研究太阳系的物理力学,比如行星和恒星是如何运动和相互作用的。亚里士多德、萨摩斯的阿里·斯塔克斯和托勒密等哲学家发展了一些理论。
关于“天体”的最著名的力学理论可能来自托勒密和哥白尼。托勒密认为地球是宇宙的中心,天空中的其他一切都围绕着它旋转。托勒密的系统使行星以完美的圆形轨迹围绕太阳系旋转,并用这个轮子来解释天体如何围绕地球和其他天体运动。
不太知名的印度、希腊和穆斯林学者认为太阳而不是地球是宇宙的中心。然而,直到16世纪,天文学家哥白尼才以他的论文详细阐述了他的日心说来支持这一观点。科学界很多人认为这是天文学史上最重要的事件。
艾萨克·牛顿爵士。
也许最著名的是启发了他的引力理论的“苹果事件”。艾萨克·牛顿爵士发表了他专注于数学的原理,此外,它还为开普勒的行星理论原理提供了力学基础。他的引力理论解决了行星间相互作用的矛盾。虽然他称之为“引力”,但牛顿只是将其应用于太阳系。直到阿尔伯特·爱因斯坦出现,提出他的数学公式可以适用于整个宇宙。
插图:刻在1833上的科学家艾萨克·牛顿。牛顿从1642活到1727。?istock photo/traveler 1116
银河系曾被视为宇宙,但赫柏·d·柯蒂斯(Heber D. Curtis)推断,观测到的巢状星云是一个独立的恒星系统。埃德温·哈勃在观察1923到1924的仙女座新星时,认为我们的星系外有更多的空间。
然而,当时人们仍然认为宇宙是静止的,但即使是这种信念在几年后也受到了挑战。首先,宇宙的模型使用了爱因斯坦创造的一个宇宙常数,表明宇宙正在膨胀。哈勃在1929年注意到来自遥远星系的光离银河系很远,这支持了这个观点。
艾伯特。爱因斯坦
1917年,阿尔伯特·爱因斯坦发表了一篇题为《关于广义相对论的宇宙学思考》的论文,最终证实了他的引力理论。许多研究宇宙学的人认为这是现代科学宇宙学的开端,它启发了当时研究宇宙的人,如卡施·沃茨柴尔德、威廉·德·西特和阿瑟·爱丁顿,去研究爱因斯坦相对论的意义。
插图:印度阿尔伯特·爱因斯坦邮票?istock photo/traveler 1116
尽管爱因斯坦的理论支持一个不断变化和膨胀的宇宙,但他仍然相信来自威尔逊山的天文学家哈洛·沙比利(Harlow Shapely)关于宇宙的说法:宇宙是一个静止的地方,只有银河系。为了将他的理论和他所相信的结合起来,爱因斯坦在他的公式中加入了宇宙常数,以确保模型保持不变。幸运的是,他后来改变了主意。他否认称这个常数是一个巨大的错误。
我们现在的宇宙大爆炸理论源于一位比利时牧师乔治·勒迈特·雷在1931的一个推测,过去宇宙中的创造性事件可能是它膨胀的原因。他推断宇宙起源于一个鸡蛋,以便不断扩展到现代。然而,许多人创造了关于大爆炸假说的竞争理论,罗伯特·威尔逊和阿诺·彭齐亚斯在1964年发现的宇宙微波背景辐射消除了许多这样的理论。
宇宙学的转变
宇宙学曾经被认为是推测性的科学,现在因为WMAP和COBE卫星对背景辐射的精确观测而被认为是预测性的科学。这些观察结果符合美国物理学家阿兰·古斯的预言,他在1981年提出了宇宙膨胀的观点。这个版本的大爆炸理论解释了宇宙是如何膨胀的,并解决了许多其他有问题的领域。
然而,仍有许多领域无法完全科学地解释宇宙的创造。为了解决这些困惑,许多科学家将目光聚焦在量子理论上,试图将量子物理与广义相对论联系起来。
1.WJ百科全书
2.天文术语
3.时间线
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