宇宙形成的过程
宇宙形成的过程
现代天文学认为，宇宙是所有时间空间物质的总和，是我们这个物质世界的整体，是物理学和天文学的最大研究对象。那么你对宇宙的形成了解多少呢?以下是由学习啦小编整理关于宇宙是如何形成的的内容，希望大家喜欢!
宇宙的形成
爆炸之初，物质只能以中子、质子、电子、光子和中微子等基本粒子形态存在。宇宙爆炸之后的不断膨胀，导致温度和密度很快下降。随着温度降低、冷却，逐步形成原子、原子核、分子，并复合成为通常的气体。气体逐渐凝聚成星云，星云进一步形成各种各样的恒星和星系，最终形成我们如今所看到的宇宙。
暴涨模型允许宇宙的物质和能量从无中产生。大统一理论认为，重子数允许不守恒，而宇宙中的引力能可粗略地说是负的，并精确地抵消非引力能，总能量为零，因此宇宙从无中演化是可能的。
“无”并非是绝对的虚无，真空能恰恰是一种特殊的物质和能量形式。如果进一步说真空能起源于“无”，那么这个“无”也只能是一种未知的物质和能量形式。从现代物理学的观点看，真空也可视为物质。
宇宙不论多么巨大，作为一个有限的物质体系 ，也有其产生、发展和灭亡的历史。暴涨模型认为宇宙中的物质与能量形式不是永恒的，把“无”作为一种未知的物质和能量形式，在认识论和方法论上有一定意义。
现代宇宙学不是晦涩无用的哲学思辩，而是建立在天文观测、数学模型、物理实验基础上的现代科学，完全有能力认知宇宙的奥秘。天文学家们指出，大爆炸必然会发生，原因是“虚空”本质上是不稳定的，可以从量子力学和广义相对论中推导出来。在量子力学的尺度，空间将不稳定，不再显示平滑和连续，空间和时间失去稳定性，混杂形成时空的泡沫，微小的时空泡可以自发形成。量子化的时空产生涨落，宇宙产生于“虚空”。
宇宙的结局
热力学定律不会让宇宙获得永生，新的恒星无法继续形成时，宇宙抵达热寂平衡点，宇宙的状态如同诞生之初的那一碗汤状时空。热寂是热力学上的终点，整个宇宙任何一处的温度都仅仅比绝对零度高一些，这意味着没有东西会幸存下来。少部分科学家认为，宇宙结局如果是大坍缩，所有的物质最终都会变成原子状态，再经过一次偶然的量子涨落，新一轮的大爆炸又形成了，下一个宇宙诞生。
宇宙学家认为，如果宇宙能量密度等于或者小于临界密度，膨胀会逐渐减速，但永远不会停止。恒星形成会因各个星系中的星际气体都被逐渐消耗而最终停止;恒星演化最终导致只剩下白矮星、中子星和黑洞。相当缓慢地，这些致密星体彼此的碰撞会导致质量聚集而陆续产生更大的黑洞。宇宙的平均温度会渐近地趋于绝对零度，从而达到所谓大冻结。此外，倘若质子真像标准模型预言的那样是不稳定的，重子物质最终也会全部消失，宇宙中只留下辐射和黑洞，而最终黑洞也会因霍金辐射而全部蒸发。宇宙的熵会增加到极点，以致于再也不会有自组织的能量形式产生，最终宇宙达到热寂状态。在ΛCDM模型中，暗能量以宇宙学常数的形式存在，这个理论认为只有诸如星系等引力束缚系统的物质会聚集，并随着宇宙的膨胀和冷却它们也会到达热寂。对暗能量的其他解释，例如幻影能量理论则认为最终星系群、恒星、行星、原子、原子核以及所有物质都会在一直持续下去的膨胀中被撕开，即所谓大撕裂。
多元宇宙的介绍
多元宇宙是一个理论上的无限个或有限个可能的宇宙的集合。多元宇宙所包含的各个宇宙被称为平行宇宙。极少数理论物理学家认为存在着不同状态的多元宇宙。
根据暴胀理论，通常所说的大爆炸可能并不是时间和空间的起始，而是我们这个可观测宇宙的开始。在此以前是宇宙的暴胀期。那是一个以指数级膨胀的宇宙，充满着时空结构固有的能量。宇宙的暴胀也是一个通过继承和发展而来的理论。它继承了大爆炸理论和现代宇宙学的所有成果;解释了大爆炸理论无法解释的一系列问题，包括宇宙各处的温度为何如此平均，空间为何如此平坦，为何没有发现磁单极子这样的高能遗留物等等;与此同时，它还明确作出了五个可供检验的预测，其中四个已被确认。唯一一个未被确认，也难以确认的预测是：多元宇宙。
暴胀理论认为，暴胀能导致空间以指数级急速膨胀。这能解释为什么我们的宇宙如此平均、如此巨大。暴胀结束后，我们的宇宙充满了物质和辐射，也就是我们在大爆炸中所看到的一切。我们今天的宇宙是通过充分的暴胀形成的。但是根据同一个理论，可以推导出在暴胀已经结束的地方周围，或许仍然存在着许多暴胀尚未结束的地方。这种存在于理论中的现象也就是所谓的“永久暴胀”。
判断一个理论是否成熟、是否科学有三大标准。它们分别是：
能否重现原有理论的结果;能否解释与原有理论矛盾的结果;以及能否作出新的、可供检验的预测。
由于无法验证，也无法预言如何验证，多元宇宙不是科学理论，不也是科学假说，而是个人假说。多元宇宙理论本身并不是一个科学理论。它实际上是一个根据当前已知物理定律所作的推论。
对于我们所在的这个宇宙来说，多元宇宙理论起不到多大的解释作用。它无法解决我们当前面临的问题。最糟糕的是，它无法向我们提供任何能够加以检验的预测。这首先意味着假如我们对这个宇宙及其历史的认识是正确的，那么多元宇宙可能真的存在。但产生这些宇宙的大爆炸与我们这个宇宙没有任何关联。但与此同时，这一切又是超现实的。即便在理论上，也无法加以检验。除非我们重现宇宙暴胀，然后把观测者送往不同的暴胀区。
多元宇宙理论永远是一种物理学的推论。它也许是一种不可避免的推论，但在加以检验之前，不能被称为科学。事实上，我们可能永远也无法对此加以检验。这是一个有意义的理论猜想，但不是科学理论。而且由于宇宙给我们设置了局限，多元宇宙可能永远都无法成为科学理论。它属于一种基于物理的“形而上学(metaphysics)”。我们能够通过科学的方式学习这个宇宙内部的信息，但是这个宇宙实际上却是有限的。
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