王老师
回答题目：2621条
经研究表明：宇宙是由200亿年前的大爆炸而产生,而现在处于加速膨胀阶段.那么我们要问：宇宙在形成之前是什么形态?是什么力量促使宇宙在加速膨胀?万有引力是不是在宇宙中起主导作用?
对于宇宙在形成之前的形态,我们无法得知,即使是在宇宙爆炸前的第零秒钟时刻,我们也无法知道宇宙是什么样子的.不过有人提出一个假设,他设想宇宙在爆炸的第零秒钟,宇宙是不存在质量的,处于炽热状态,而体积无限小,这时因为宇宙的质量为零,所以宇宙中的四种基本力：引力,电磁力,强力,弱力都为零,而只有宇宙排斥力起着主导作用.它使得宇宙在初阶段处于爆胀时期,宇宙每经过一个固定的时间其尺度就扩大一倍.而这个固定的时间,也可以叫它周期,仅仅为十的负三十次秒.在这么一个极短的时间之内,宇宙的尺度就达到了几光年或者更大.
后来,随着宇宙温度的降低,宇宙中结团成块的物质逐渐增加,从粒子到原子、到星云、到恒星和星系,物质密度越来越大,这就意味着物质的引力作用越来越强.而这些引力,从一定程度上抑制了宇宙的膨胀.
说到这里,不能不介绍一下宇宙排斥力,究竟宇宙间的排斥力是如何而来?
我们了解的宇宙并不是只由一些实实在在的物质和能量组成,其实主要部分是暗物质和暗能量,什么是暗物质?它并不是说躲藏起来的不能被人们发现的物质,而是根本不与光发生任何联系,而物质和光是可以相互转化的,也就是符合质能方程定理,一定的物质总是能转化成一定的能量,而暗物质就不同,它们根本不会与光发生作用.暗物质在宇宙成分中大约占了23%,而普通发光物质只占宇宙总能量的0.4%,其它的普通物质也只占3.7%.
说到了暗能量就更加的神奇,暗能量有一个奇怪的特性,就是空间无论怎么扩张,其密度总是恒定不变,而不会随着空间的扩大而稀薄.要理解这一点并不难,鉴于暗能量自身的性质,它在任何虚无的空间中都是存在的,空间每扩大一点,真空中的暗能量也就随之增加一点,空间扩大的地方,就是暗能量产生的地方,所以暗能量的密度总是不变的.与之相比,宇宙空间的物质总量却是基本恒定的,当空间不断扩大,物质的密度就会不断下降,物质宇宙中越来越稀薄.暗能量在宇宙的成份中大约占了73%,.
而暗能量和暗物质正是促使宇宙膨胀的原因.
大约在物质大量形成直到六七十亿年之前的这一段时间,由于宇宙空间还不算太大,而空间物质密度够高,这一段时期内,是宇宙减速膨胀时期,虽然处于减速膨胀,但仍是膨胀中,宇宙尺度还是再加大的,只是速度慢了些.而由于暗能量的那种奇怪的特性,随便着宇宙空间的加大,暗能量总的能量也随着空间的加大而增大,但宇宙中物质的密度却相对减小.所以一个越来越强,而另一个越来越弱,他们之间的力量就逐渐的相等.宇宙膨胀的减加速度也越来越小,终于在大约六七十亿年前,宇宙的膨胀加速度趋近于零,宇宙的膨胀速度也达到了最小值.
暗能量还有一个奇怪的特性,那就是无论物质是怎样分布的,它总是促使两物质之间分离,也就是说它能促使任意两物质分离,即使是是一个原子核或者是一颗中子或电子,它都有一种使其分裂的力量.
六七十亿年前促使物质密度逐渐降低的原因还有一个,那就是因为随着宇宙物质在持续数十亿年密集产生后,进入一个平稳时期,物质产生的数量在逐渐变少,而宇宙仍旧在不断膨胀,这些促使了引力与斥力之间的斗争中处于下风.
从六七十亿年前开,宇宙又开始处于加速膨胀阶段,而且加速度越来越大,也许刚开始的加速度很小,要经过上亿年才使得宇宙膨胀速度加快一米每秒,但随着时间的推移,加速度越来越大了,到底加速度是怎么样增长的,其实不难从上面的解释中发现,是随体积的变化而增大的,当然不是成正比的,但可以肯定的是比正比要快得多.
加速度都是增长的,那么速度的增长也是越来越快,宇宙的尺度也会越来越大.
最终将会出现什么结果呢?
中国古代有一种刑法,叫五马分尸,当马用力时,人会被撕裂,宇宙中的物质也和这种情况差不多,刚开始是离的较近的星系不会分开,但随加速度的增大,星系之间的引力已经不能与斥力相抗衡,那么比如像银河系这样的星系就会与各大星系分离.再接着,银河系期间的各种恒星啊,黑洞啊,白矮星啊之类的星球,也顶不住了,开始分离,大阳也就以接近于光速的速度飞离其它星球而去,再后来,连大阳系中的各大行星也顶不住了,最终离开了它们的母亲---太阳.后来地球像一天女散花一样,开始把它的身体一块一块的扔向宇宙空间,而这些身体的碎片,再后来更是要被撕得粉碎.到了最后30分钟,原子核开始爆裂,最后一秒来临时,构成物质的最基本形态也要爆裂了,这时任何物质都以超过光速的形式远离其它物质而去,假如人还存活的话,那么它会变成“瞎子”因为不可能有任何形式的光能追赶上人类本身了.人类本身也处于零下二百七十三度,也就是绝对零度,任何物质已经没有所谓的分子运动,大脑当然也不会工作.
到了最后时间终止了.
后来会发生什么?宇宙会再循环聚合吗?一切都不再可知.
