高一化學(xué)學(xué)習(xí)方法：用大爆炸宇宙學(xué)來(lái)觀測(cè)事實(shí)

　　大爆炸宇宙學(xué)是現(xiàn)代宇宙學(xué)中最有影響的一種學(xué)說(shuō)，與其它宇宙模型相比，它能說(shuō)明較多的觀測(cè)事實(shí)。它的主要觀點(diǎn)是認(rèn)為我們的宇宙曾有一段從熱到冷的演化史。在這個(gè)時(shí)期里，宇宙體系并不是靜止的，而是在不斷地膨脹，使物質(zhì)密度從密到稀地演化。

　　這一從冷到熱，從密到稀的過(guò)程如同一次規(guī)模很大的爆發(fā)。

　　根據(jù)大爆炸宇宙學(xué)的觀點(diǎn)，大爆炸的整個(gè)過(guò)程是：在宇宙的早期，溫度極高，在100億度以上。物質(zhì)密度也相當(dāng)大，整個(gè)宇宙體系達(dá)到平衡。宇宙間只有中子、質(zhì)子、電子、光子和中微子等一些基本粒子形態(tài)的物質(zhì)。但是因?yàn)檎麄�(gè)體系在不斷膨脹，結(jié)果溫度很快下降。當(dāng)溫度降到10億度左右時(shí)，中子開(kāi)始失去自由存在的條件，它要么發(fā)生衰變，要么與質(zhì)子結(jié)合成重氫、氦等元素；化學(xué)元素就是從這一時(shí)期開(kāi)始形成的。

　　溫度進(jìn)一步下降到100萬(wàn)度后，早期形成化學(xué)元素的過(guò)程結(jié)束。宇宙間的物質(zhì)主要是質(zhì)子、電子、光子和一些比較輕的原子核。當(dāng)溫度降到幾千度時(shí)，輻射減退，宇宙間主要是氣態(tài)物質(zhì)，氣體逐漸凝聚成氣云，再進(jìn)一步形成各種各樣的恒星體系，成為我們今天看到的宇宙。

　　大爆炸模型能統(tǒng)一說(shuō)明以下幾個(gè)觀測(cè)事實(shí)：

　　1、大爆炸理論主張所有恒星都是在溫度下降后產(chǎn)生的，因而任何天體的年齡都應(yīng)比自溫度至今天這一段時(shí)間為短，即應(yīng)小于200億年。各種天體年齡的測(cè)量證明了這一點(diǎn)。

　　2、觀測(cè)到河外天體有系統(tǒng)性的譜線紅移，而且紅移與距離大體成正比。如果用多普勒效應(yīng)來(lái)解釋，那么紅移就是宇宙膨脹的反映。

　　3、在各種不同天體上，氦豐度相當(dāng)大，而且大都是30％。用恒星核反應(yīng)機(jī)制不足以說(shuō)明為什么又如此多的氦。而根據(jù)大爆炸理論，早期溫度很高，產(chǎn)生氦的效率也很高，則可以說(shuō)明這一事實(shí)。

　　4、根據(jù)宇宙膨脹速度以及氦豐度等，可以具體計(jì)算宇宙每一歷史時(shí)期的溫度。大爆炸理論的創(chuàng)始人之一伽莫夫曾預(yù)言今天的宇宙已經(jīng)很冷，只有絕對(duì)溫度幾度。1965年，果然在微波波段上探測(cè)到具有熱輻射譜的微波背景輻射，溫度大約為3K。這一結(jié)果無(wú)論在定性上或者定量上都與大爆炸理論的預(yù)言相符。但是，在星系的起源和各向同性分布等方面，大爆炸宇宙學(xué)還存在一些未解決的困難問(wèn)題。

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