介紹宇宙

 

 

 

宇    宙
宇宙的開始
        根據推測,宇宙大約是150億年前誕生的,至於在那以前的景像,尚無法想像。宇宙至誕生時起,一直不停地膨脹,目前仍繼續的膨脹中。至於膨脹的原因,到現在還不清楚,不過,剛誕生時的宇宙比現在小的多,倒是可以確定的。

        剛誕生的宇宙裡,充滿了目前宇宙所有物質與光,因此,宇宙初期的溫度與密度非常高,是可以想像的到的。但是,正由於非常高溫,不用說是原子,甚至連原子核都無法產生。

        宇宙誕生後,0.01秒的狀態,半徑為現今的1千億分之3,溫度高達1千億度,同時,宇宙中還瀰漫著帶有1千億度能量的光,並且還有質子、中子、電子和正電子等基本例子漂浮其中。

        電子和正電子剛好是互為粒子和反粒子,所以一相撞就立刻變成光;另一方面,從1千億度的光裡,不斷的產生成對的電子和正電子,因此恰好可以維持平衡。

                         

宇宙誕生圖解宇宙誕生圖解

宇宙的大小
        如果把直徑1公釐的蔬菜種子當作地球,則月球是它的四分之一大小,與地球的距離約2.5公分。西元1969年,人類首次超越這個距離,並且登陸月球成功,帶回許多寶貴的資料。

        同時,距離2.5公分的400倍距離,即10公尺的位置上,有一個直徑10公分像壘球般的太陽。以這個太陽為中心,直徑8公尺的圓盤就是太陽系。人類徹底探訪太陽系的日子應該為期不遠了。

        然而,一旦離刊太陽系,似乎有無窮境的空間。而與我們最近的星球,至少在2700公里以外,這顆星就是毗鄰星(半人馬座α),實際的距離為4.3光年。

        以上述假設的比例而言,銀河系的直徑為6千萬公里,而仙女座大星雲為距離12億公里的一個星系。大小與距離真是難以想像。

        以這個比例,宇宙的半徑為10兆公里,恰好等於一光年。

 

           史龍數位天空調查計劃史龍數位天空調查計劃                     宇宙的大小宇宙的大小

澎脹中的宇宙
        由紅位移的現象,我們可知道距離越遠的星系,以越高的速度,遠離我們的銀河系。至於這種每距離1億光年,以每秒1800公里的速度遠離我們的比例常數,稱為哈伯常數。

        根據哈伯定律,遠離中星系的本質極有趣。不僅從我們的銀河系觀察時是如此,由銀河系以外的其他星系來看另一個星系的運動時,同樣也適用哈伯定律。而這種公平地受哈伯定律影響的情形,除了星系了運動之外,似不多見。

        究竟為什麼宇宙裡有這種特別的運動在運行呢?如果推測到宇宙正在逐漸膨脹的問題,那麼,星系會根據哈伯定律遠離之事實就容易說明了。

         換句話說,因為宇宙正在膨脹的緣故,所以遙遠的星系活動中可觀察到哈伯定律的現象,此外,就物理學的理論觀點而言(一般相對論)也可以證實宇宙膨脹的事實。

 

 

宇宙的邊緣
        浩瀚的宇宙究竟是有限還是無限呢?至今仍無結論。不過,若假設宇宙的範圍有限,也不能假設宇宙的的外觀就在也不是宇宙了。所以,不論宇宙是有限還是無限,宇宙是沒有邊緣的。選定一個方向往前直走,也不可能走出宇宙之外;非宇宙的空間並不存在。如果宇宙的範圍是無限的,那麼宇宙沒有邊緣就是當然的;然而,如果屬於有限卻沒有邊緣,就很難想像了。我們無法推想這種空間,但是地球表面確實是有限的,並且我們可以一直前進而不碰到邊緣,只是會回到原來的出發點而已。如果在平面上及有限的空間之內,當然一定有邊緣。這些差別只在於表面是彎曲或平直而已。空間也是如此,可見有限但沒有邊緣的空間是不可能的。