第二讲宇宙学论

1第二讲宇宙学2主要内容：一、中外古代宇宙观二、现代宇宙观的发展三、两种宇宙时空观的建立 (牛顿、爱因斯坦)四、宇宙的起源五、宇宙的演化六、宇宙的可能结局3太阳并不位于宇宙中心

银河系不是宇宙的全部内容？

从整体角度探讨宇宙结构和演化的天文学分支学科宇宙学是研究宇宙大尺度结构和演化的学科。宇宙中除了空间、时间、物质以外，再没有任何其他的东西了，所以宇宙论也就是研究空间、时间、物质相互关系的一门科学。4一、中外古代的宇宙观5中国古代的宇宙观中国古代三种有代表性的宇宙观

盖天说（周初）：地是平坦的，天如伞一样覆盖大地。

浑天说（战国）：天地有蛋形结构，地在中心，天在地周围。

宣夜说（战国）：天无限而空虚，星辰悬浮空虚之中。6盖天说盖天说最早起源于西周。是中国最古老的讨论天地结构的体系。盖天说认为，天是圆形的，像一把张开的大伞覆盖在地上；地是方形的，像一个棋盘，日月星辰则像爬虫一样过往天空，因此这一学说又被称为“天圆地方说”。盖天说认为﹐日月星辰的出没﹐并非真的出没﹐而只是离远了就看不见﹐离得近了﹐就看见它们照耀。比如，太阳只能照射16.7万里，超过这个距离就什么也看不见了。因此白天就是太阳走到距离我们16.7万里以内的范围，而晚上则在该范围之外。7盖天说盖天说宇宙结构理论力图说明太阳运行的轨道﹐设计了一个七衡六间图。太阳在天盖上的周日运动一年中有七条道路，称为“七衡”。最内一道叫"内衡"，夏至日太阳就沿内衡走一圈；最外一圈叫“外衡”，是冬至日太阳的路径；其它节气里，太阳沿中间的五道运行。“盖天说”无疑是古代人们从直观出发，再加以想象而提出来的。问题：天地是如何连接起来？8浑天说“浑天说”出现在战国时代，它认为，浑天如鸡子。天体圆如弹丸，地如鸡子黄，孤居于内，天大而地小。地球不是孤零零地悬在空中的﹐而是浮在水上﹔后来又有人认为地球浮在气中。浑天说认为全天恒星都布于一个“天球”上﹐而日月五星则附丽于“天球”上运行。因而浑天说采用球面坐标系﹐如赤道坐标系﹐来量度天体的位置﹐计量天体的运动。浑天说不只是一种宇宙学说﹐而且是一种观测和测量天体视运动的计算体系，类似现代的球面天文学。“浑天说”认为大地是球形的，天也是球形的，这显然要比“盖天说”进步。它实际上是中国历史上的“地球中心说”。9宣夜说在东汉时还有一种解释宇宙本质的“宣夜说”。宣夜说它主张无限宇宙论。不仅认为宇宙在空间上是无边无际的，而且还进一步提出宇宙在时间上也是无始无终的、无限的思想。宣夜说创造了天体漂浮于气体中的理论，并且在它的进一步发展中认为连天体自身、包括遥远的恒星和银河都是由气体组成。星辰日月的运动规律是由它们各自的特性所决定的，决没有坚硬的天球来束缚它们。宣夜说打破了固体天球的观念，这在古代众多的宇宙学说中是非常难得的。10国外古代的宇宙观的发展在外国，对宇宙结构也有各种各样的说法和理论。古代巴比伦人认为，大地犹如拱起的乌龟，天空乃是半球形的穹庐。古埃及人的宇宙观：星星分布在女神身上，而女神却是伏在地上11古代印度人认为，大地驮在象背上，大象站在龟身上，海龟浮在海洋上。古希腊对于宇宙结构有不同的学说，有人认为地球是一个浮在水面的扁盘；有人认为地球是一个球，居于世界的中央，这大概是“地球中心说”的雏形；也有人认为，地球绕轴旋转分昼夜，绕日旋转成周岁，这大概可算是“太阳中心说”的前驱了。12地心说的起源很早，最初是由古希腊哲学家亚里士多德提出的。认为：宇宙是圆形的，地球是宇宙的中心，地球外面是水，空气和火，再外面载着月球其它行星和太阳，恒星的水晶球。问题：无法解释观测到的行星逆行现象。“地球中心说”公元140年前后，天文学家克罗狄斯·托勒密继承和发展了亚里士多德的地心说，建立了宇宙地心说。13托勒密的地心说的主要观点是：第一，地球位于宇宙中心静止不动。第二，每颗行星都在一个称为“本轮”的小圆形轨道上匀速转动。而本轮中心在称为“均轮”的大圆轨道上绕地球匀速转动，但地球不在均轮圆心，它与圆心有一定的距离。第三，水星和金星的本轮中心位于地球与太阳的联线上，本轮中心在均轮上一年转一周，火星、木星、土星到它们各自的本轮中心的直线就是一周。第四，恒星都位于被称为“恒星天”的固体壳层上。日、月、行星除上述运动外，还与“恒星天”一起，每天绕地球转一圈。1415“地球中心说”托勒密的“地球中心说”在天文学的发展中起过一定的进步作用，它推动了观测天文学的发展；但是，由于日地关系被完全颠倒了，人的认识越向前发展，这个学说就越露出了破绽。16现代担天文偿学的具起源--截-日心泰说在宇济宙结灾构问快题上套带革果命性店的学朱说，东是十称六世习纪波跃兰天玩文学五家哥株白尼模提出社的“太阳诉中心肃说”。他认塘为，鞠太阳秒是宇永宙的痰中心马，地庙球和土水星毒、金秒星、联火星桥、木换星、劲土星每等绕涂太阳病旋转轨天穹逃的视童运动迫只不脊过是处地球嫌自旋储的反彩映而回已。哥白议尼的船宇宙均体系17它推淹翻了遵日动葡地静镇的说傲法，回在太肠阳系朋范围吉内，慰符合冤实际尸情况胳。但斥是，浙它认狠为太愤阳是满宇宙供的中裙心，恒这显馅然是毁不正鸣确的逆。在哥良白尼特身后必，布粥鲁诺司、伽驳利略抽等人饼把哥米白尼塘的学费说朝避前发服展，砌认为拆宇宙学是无娘限的停；天形上无爷数个羊星星甩就是锤无数锅个世停界，冷所以轻太阳僵并不考是宇找宙的壳中心乡丰。对无滑限的译宇宙虏来讲絮，根史本无下所谓筹中心精，或廊者说慈，处传处是浩中心膀。？同？18哥白晨尼的贫学说已第一晕次把侨宇宙创学放节在科揭学的惧基础纯上。朝其后聚，开换普勒歌根据够他的赚老师躺第谷势的大移量观间测资密料，歪总结必出行福星运督动的致三大去定律领；特烟别是庆牛顿建发现队了万防有引霉力定要律和躲总结骡出动供力学手三大门定律帽后，过经典偿的现猎代宇旬宙学懒形成搁了。从二脖十世枝纪爱枪因斯俭坦的片广义虹相对漂论到侵二十满一世的纪霍窜金的瞎黑洞绩理论并学说椒，现招代天针文学浅对宇星宙的村起源助有了芹新的曲理解横和定不义。19天地惕结构棋，是宝人们纠认识朴的宇累宙哥白膊尼时稀代的送宇宙案，实尤际上妙是指过太阳锋系；随着钳观测停手段鼻的改协进，详人们塌发现胁银河津原来疲是由惩千万额颗恒像星组故成的包，这法些恒酒星和悠观测向可见拐的其埋他恒野星组产成了找银河横系，侍太阳眨只不拍过是渗银河铅系中费一颗赛普通纲的恒灾星，摘这时录人们档谈起她的宇验宙无鼻非是贸银河农系而虽已；以后糕观测衡发现除银河费系外痒还有馋许许毯多多遭象银咽河系此一样摆的星见系，旋现在栗人们迫认为辛它们答组成丙了总下星系保，它滩们有便整体瓦结构匪、运锅动规拣律和绩演化洋方式膝，总谁星系授就是婆现在克人们扣所认乱识的阔宇宙就。20二、遮两种麦不同秧时空享观牛顿氏时空黎观:盛放珠物质容的容铃器。爱因户斯坦锅时空特观:静态快、有患限、求无界冈的时厚空。21牛顿泊的力从学方姓程中蹈没有火宇宙塑中心虫的位镰置，坏任何立时空街点都码是平鹅等的激，即土相对天于任歪何时赔空点妄来计疗算，挺物理睛规律钢都是腾一样肃的。扑这就半是牛腐顿时售空观导中的题相对然性。牛顿晋对时脚间的赞认识招是“济绝对抹的、冒纯粹略的、朱数学泡的时券间，钉就其麦本身垫和本辟性来塔说，塌均匀局地流悦逝而趟与任知何外黑在的枣情况那无关洁。”牛顿猜对空毫间的超认识碌是“暑绝对厅空间叠，就作其本嫌性来旁说，赴与任扮何外瓶在的床情况挠无关塌，始丘终保仰持着恼相似拘和不越变。碍”牛顿同的空耀间是称一个强与物咸质无历关的禁、存袭放物盲质的葛容器庆。牛顿送时空蹄观:盛放完物质迫的容歼器。22在牛胃顿之形前的芝宇宙当模型粥都是姨有限爷、无罢边的分。如旁果用显牛顿戴时空厅观去保解释愧宇宙谱，就畏会得读出宇享宙是艇无限杏无边满的概奶念，岂且宇戒宙中倍天体炊的数扯目也丈是无波限的乡丰，无葛论我股们走储到哪蒙里，号周围泪总是漫布满义了天不体。很早弟就有瞧人怀练疑宇大宙是逼无限盟的这兼个说沸法，准最著止名的蔑是18贵26年奥虎伯斯插提出让的一浊个论想证，秋称之捎为奥毯伯斯臂佯谬。奥伯师斯佯稻谬--迁--牛顿颠宇宙臂的问奖题腰？23在距痰离地饺面r到r+文△r的地湿壳中唉，恒献星的展数目剪为△N。地面榴接受杯到的剪照度所以筹无论罚何时灿地面就接受央到的婚累积握照度丹都会栏无限锐亮，结论绸：24奥伯洪斯佯秧谬基本颠观点航：空间疼是无倍限的师，在除这无斤限的凤空间牛中，醉充满补了无更限多压的恒慢星。每颗跌星虽念然都灭有生机有灭碰，但焦从总勇体看傻，可份以认绢为宇备宙的希密度ρ保持园为常跪数。从统删计观茅点出转发，作可以易假定埋恒星阔的发赏光强颈度L基本荡不变漂，光钞的传凝播规炎律（岗照度E～r-2）在燥宇宙校中处骄处相替同。时间皮是无川限的毯，从淹总体健来说赤恒星加可无燃限期多地存骂在125r²L∞0∞0也就歼是说物白天字和黑逮夜应畏该一核样亮邮，地剖球不昨应该乔有白携天黑览夜之窃分。按照秒牛顿鸟时空追模型摘得到册的结赏论却字如此玻荒谬窄，这炸表明叔牛顿闭宇宙末模型怀中总野有些誉东西练并非弄客观怠事实消。2627空间企和时只间在挺狭义险相对诵论里助被想俗象成封一个酿统一茧的四视维连截续体册，即酸四维池时空酬，时丙间和扬空间潜不仅宁和运匪动有衡关系辈，而纪且相狮互之案间不付再是析独立姑的。运动用物体络收缩将，运胆动时蕉钟变逼慢。广义朝相对冻论中网时空企是弯低曲的寨，而狱曲率摆的大浮小由乖此处挑引力坚场的圈强弱粱决定卷。广义沙相对凯论的丧时空著不是屡刚性睛和均榜匀的袋，彻底染否定煮了牛脑顿的坑与物猎质运风动无充关的寻绝对艺时空屈。爱因嘴斯坦忆以广做义相先对论级时空悼观为础基础晚的建竖立的台宇宙番模型章，是叛一个静态已的、谱有限像无边匀的闭秆合三乓维超文球面。爱因公斯坦荡相对犹论时朱空观:有限城无边碧的闭爹合三象维球室面28三、议宇宙垦的起揉源29大爆恩炸宇冒宙学井的发密展和低逐步锹建立精过程7世纪蓄牛症顿开项创用乱力学逼方法断研究柳宇宙巴学的论途径赤，建衣立经蚁典宇斧宙学副。19膛17年汗爱因毕斯坦疲根据阿广义浴相对乏论建怕立了漆一个“静止叛、有畜限、绞无界”的宇鞠宙模挖型，丢引进麦宇宙战学原贪理、播弯曲耗时空功等概山念，些从而知开创妇了现压代宇尿宙学彼研究踩的时克代。19厦22抄年，谱前苏喇联数偏学家揪弗里偷德曼揭研究筒了爱择因斯末坦所卸作的僻计算贡，认细为静床态宇不宙仅借仅是四场方汁程的蜻一个逮解，取应该书还有福一个角膨胀集宇宙角解。3019遭27年酱比利混时主亭教、炕天文颤学家常勒梅圆特提兵出均杂匀各熔向同冶性膨极胀宇斯宙学秀模型庸。19夏32年债勒梅倦特提并出“原始乡丰原子”爆炸攀形成攀宇宙厉的概吹念。19写48年普美国征天文抬学家份伽莫孤夫发岂展勒钳梅特阶思想架，奠把定大蓝爆炸孙宇宙缠论的恐基础摄。31宇宙钉的起会源本世拖纪，宅有两雷种宇齐宙起倚源模朴型比恐较有伐影响表。一塔是稳询态理锁论，须一是朱大爆辩炸理晋论。若干贞世纪熄以来闸，很源多科拐学家督认为臂宇宙傲除去坦一些推细微煎部分挤外，具基本达没有汽什么顷变化侵。宇但宙不惨需要买一个化开端疼或结决束。即使奥是在锅发现唉宇宙屋正在侵膨胀弹之后彼，这摊种想到法也吨没有屿被放牺弃。32稳态懒理论托马板斯.戈尔捆德(T油ho川ma咳s扯Go标ld拥)，赫则尔曼.邦迪(H密er币ma肆n己Bo缺nd啦i)及弗火雷德.霍伊控尔(F裂re捞d宫Ho哭yl际e)于40年代谣后期隙提出交，物乖质正叔以恰籍当的岛速度诸不断如创生草着，巨这一贸创生漆速度排刚好法与因秋膨胀币而使裳物质苏变稀笔的效类果相翁平衡摧，从默而使佳宇宙盈中的遣物质营密度舟维持邮不变熟。这种痛状态行从无闻限久疑远的换过去深一直话存在评至今筒，并方将永榆远地贞继续裳下去碗。宇宙怎在任牵何时览候，庭平均嫁来说闯始终粘保持利相同项的状态。稳态塌理论束所要少求的块创生茄速率扇很小盟，每10事0亿年密中，悼在一斑立方们米的晃体积林内，质大约坝创生1个原貌子。讲稳态老理论渠的优响点之扛一是遮它的丢明确璃性。场它非且常肯泉定地胶预言没宇宙拔应该逗是什想么样顶子的昆。姻也正辈因如信此仪，它弱很容灾易遭蛮受观含测事洒实的殿质疑幅或反己驳。命当宇初宙背据景辐沫射被汤发现乎后，场这一怀理论研基本从上已革被否岗定。33大爆守炸宇到宙论34大爆功炸理废论的灶提出宇宙抓的产抱生为雄什么赏会想飘到大劈燕爆炸阵？二十高世纪旧匈牙江利科主学家特勒梅精特设胖想：物质挠结构符和次嫌序的进认识碍：物贸质的梳形成叫由简丽到繁图。熵增半原理丽：最简文单就维是一刮个原线子--投--繁-原始臣的原页子的咳演变覆到现夫在的钟宇宙想到葡大爆格炸理韵论的汁人是前爱因庙斯坦35广义品相对悲论理祖论基杯础宇宙英红移迷的观己测事涛实宇宙麦大爆住炸理售论观桥念的弟形成36大爆俯炸理飞论验偶证20年代劈燕后期踢，爱难德温·哈勃(E牵dw独in夸H瓶ub烟bl闯e)发现疼了红移龟现象史，说龄明宇坚宙正暴在膨朝胀。60年代混中期糟，阿毅尔诺·彭齐姓亚斯(A谅rn胆o杀Pe姜nz瓶ia毯s)和罗虽伯特·威尔之逊(R皮ob禾er衬t泰Wi允ls俯on拉)发现怖了“宇宙答微波袭背景钩辐射”。这批两个胶发现茂给大拥爆炸阵理论钟以有愁力的呆支持和。37伽莫逆夫第吉一个白建立苦了热策大爆旷炸的清观念荡理警论19倦50年前择后，也伽莫羽夫（浅美籍井俄国立）第接一个跪建立导了热境大爆庙炸的誉观念尊。伽莫珍夫认悲为，谁宇宙乌开始勇于高井温、炼高密艳度的烦原始询物质断。最乎初温陵度超堵过几紧十亿置度，歇很快浸降至牙十亿姓度，窝那时湾的宇莫宙中如充满移的是令辐射攻和基县本粒坚子，熊随后贪温度数持续结下降捞，宇叙宙开热始膨棚胀。嚷当膨歇胀持蚊续了置几百愿万年浊时，欢温度耐冷却找至四杯千度雄，物牛质逐东渐凝用聚成昆星云篮，再谢演化垄成今眠天的扯各种览天体析。这个和创生狼宇宙飘的大拉爆炸胃，事坏实上对应该腔理解烂为整短个空军间同灯时的恋急剧标膨胀使。38娃理卷论提叫出后悦中间过有经阵过很肤多人宾的修抓正补持充并毁且完追善。该理钻论最尖核心柿的一位点是掠：如克果理小论成债立，穿那么聋宇宙殿将一扯边膨拔胀，损一边如降温币，那覆么降训到现尺在宇镰宙边样缘的忌温度处应该取降到5度（暗绝对牌温标万）左搜右。理论载提出顾，等码待验伪证。溪但是京比较触困难削。39“宇宙孟微波奶背景忌辐射”二十纪世纪缸六十萄年代颂初，活美国刑贝尔苍实验压室的盾两位糕工程姑师彭洗齐亚沸斯和R.泼W.威尔断逊为晚了改残进卫符星通取讯，亿建立班了高丢灵敏婆度的题接收道通讯刮天线静系统弊。19胞64年，戒他们腰用它猪测量世银晕荷气体圆射电久强度练时，帖发现竭总有观消除识不掉瓦的背库景噪谦声，殃他们刃认为费，这沾些来址自宇海宙的杜波长改为7.乎35厘米仔的微狮波噪械声相涝当于3.句5K的热浮辐射其。19兄65年他午们又评将其要修正锯为3K，并瞎将这新一发暮现公转布，墓为此扶获得秋了19柏78年的宪诺贝尾尔物飞理学慰奖。40早期解的宇崇宙背诵景辐射律观测彭齐柳亚斯避（左区）遭和威棍尔逊骂（右堆）41黑体炭辐射底谱微波长背景粒辐射考的最英重要毯特征贝是具雷有黑唱体辐谋射谱逝。从0.鲁05温4厘米培直到桥数十监厘米狠波段诉的测盯量表期明，川背景象辐射御是温轰度近稼于2.祸7K的黑向体辐取射，我习惯悄称为3K背景象辐射无。42黑体女谱现咸象表之明，乱微波雁背景酸辐射盯是极饥大时盗空范碗围内途的事盛件。样因为贱只有糕通过歪辐射脆与物蜜质之倾间的舞相互期作用陵，才瞒能形软成黑役体谱蜂。由于昨现今排宇宙秆空间沟的物滔质密半度极旧低，咽辐射说与物揪质的米相互录作用促极小是，所利以，毒我们诵今天拴观测陵到的岂黑体谊谱必弱定起千源于欧很久姓以前嗓。43各向捞同性驾的背垮景辐关射微波缘瑞背景定辐射刘的另自一特谢征是伶具有激极高宪的各资向同伴性。锹这具躲有两尼方面蜻的含忘义：①小企尺度相上的站各向搞同性幸：在欢小到咽几十剂弧分喜的范吼围内袭，辐写射强怕度的赴起伏已小于0.择2-选0.泄3%；②大龙尺度僵上的感各向叔同性再：沿锻天球恰各个跨不同铸方向倒，辐浊射强索度的喷涨落申小于0.护3%。各向本同性污说明董，在落各个岩不同汤方向侄上，蛇各个伍相距雾非常根遥远蒜的天烂区之演间，运应当烛存在色过相砌互联捡系。443K背景低辐射东与理懒论相普符微波差背景赏辐射赢的发宾现被馅认为请是二筒十世双纪天浅文学罢的重谣大成掠就，尚目前顶的看疗法认因为背稀景辐海射起荷源于罚热宇国宙的骨早期喜。这镰是对克大爆框炸宇狡宙学颈的强状有力粘支持柳。3K背景糠辐射柏与四龙十年富代伽轨莫夫例、海赴尔曼盘和阿么尔菲求根据仿当时御已知洒的氦纱丰度咽和哈胸勃常机数等所资料体预言加宇宙擦间充尊满具会有黑幸体谱咸的残扶余辐自射理扁论相切符。45宇宙衣红移钉的观酱测再果次证须明了贷大爆吩炸理贞论二十负世纪30年代太，哈承勃工圈作在料美国费的威州尔逊敬天文更台测逼量其存它星侄系相疼对于洒银河披系的弟运动誉时，朝发现险各个末星系星都在睁远离草银河范系。仔从而碗得出暴了哈绵勃定膨律。Ve砍st单o坛Sl早ip舱he从r第一警个发陪现了旨星系钱红移匪现象Ed坝wi饲n椅Hu禾bb刻le确立丑了红链移与诞距离胜之间倦的关床系：柄哈勃词定律46红移注现象通常贯认为派这种贷红移巴是由脖宇宙笑膨胀伶的多此普勒佛效应旨引起。光是亡电磁导波。当光周源远判离观掩测者萍时，澡接受猛到的骨光波刘频率瞒比其尿固有址频率岭低，贯即向窑红端家偏移前，这上种现旧象称薪为“红移”。当光提源接盒近观青测者峰时，锹接受骄频率羞增高璃，相符当于钞向蓝维端偏舞移，唇称为“蓝移”。47哈勃翁定律哈勃袍发现乖，来鲁自星勤系的哥光谱掀呈现握某种饲系统诱性的双红移单。即甲星系惹正在谊远离装我们鱼。将星伴系中悟特定队原子芹的光号谱与番地球坛上实渴验室肃内同断种原灾子的泻光谱贞进行货比较衣，可奸以确印定光伍源正戴在以仰多大乖的速贼度退捧行。哈勃浸发现衡，离症我们徐越远孤的星易系退摧行速惕度越混高，舞而且模两者表之间扩存在散线性叔关系丘，即V=嗓H×异D（其件中H是哈治勃常乌数）装，这锋个关找系称著为哈探勃定椅律。哈勃由定律犬的伟妇大意乐义，踪蝶不仅调在于美它证线实了嫌宇宙背的膨吓胀，顿而且夏还提铁供了疑一种狡估计料宇宙蓄年龄哗的手势段。大学慌物理哈勃毛定律剥的意伴义哈勃拔定律气反映议了宇秘宙的茂膨胀星系柔的距宴离D＝V/H0假设旗：如果主宇宙脱的膨滩胀是寸均匀忍的可以萌确定：宇宙峰的年躲龄t＝D/V＝1/H0星系员的退躲行表沾明在动过去布它们土必定鱼离得醋很近收，宇绪宙膨群胀的筐起点恢是什鲁么？大学概物理哈勃波常数初的测伏定：WM搜AP和SD偶SS的20落03年结府果：H0＝717k投m/锅(s华•M掩pc塞)，相环应的员宇宙营年龄检为1/竿H0=1淡38报(1辩4)亿年轮；马歇址尔太疾空飞榆行中筋心（MS伍FC）20距06年:77话k垫m/工(s渣•M烫pc牧)，误州差大吊约是15帐%。20闯09败.5滨.7，NA溉SA发布姥最新爹测量念结果窗：74豪.2自±添3.共6内km赢/(荡s*取Mp炸c)，不撑确定驱度5%以内符。方法珍：星系当＋造炒父变闹星法测距雾离宇宙愉学红背移＋松多普设勒效斥应测速架度。小知哥识：造父来变星市（Ce欠ph红ei铃d醋va域ri调ab袍le嫁s漆ta喂r）是助一类斤高光外度周蛙期性脉动绑变星，也裤就是穿其亮专度随姜时间睬呈周燃期性警变化妙。因俱典型忆星仙垄王座δ（中判文名横造父诱一）爽而得王名。捆由于箩根据指造父维变星周光泽关系可以梅确定突星团葱、星系的距评离，姥因此建造父屡变星励被誉表为“量天共尺”。5051膨胀妥中宇邻宙的抽性质搞使人爹困惑从地缠球的粮角度雕来看斜，好益象遥鼠远的丛星系姥都正激飞快腰地远认离我音们而宫去。迈但是智，这堤并不岗意味姐着地冠球就寄是宇丘宙的圣中心绩。平毫均而省言，赶宇宙迁不同尾地方本的膨盒胀图出像都驻是相困同的丸。可蒸以说亿每一怀点都冠是中展心，潮又没派有一昏点是维中心愉。我们逃最好办把它痰想象伙成星来系间愿的空推间在械伸长胖或膨颗胀，贿而不两是星贴系在拾空间坝中运巨动。抖这一冻点与联我们膨日常翅生活情中见软到的例源于咱一点雀的爆技炸不管同。52空间粥的伸鱼长空间移可以虾伸长代这一则事实喊看上安去似不乎离垃奇古佩怪，察不过缠这却婆是19钢15年爱胖因斯观坦广璃义相伤对论接发表话以来眨科学挥家们愉早就仔熟知非的概扫念。广义春相对迹论认宁为，京引力柔实际榨上是即空间拾（严蚂格地杀说是落时空挖）弯饿曲或面变形耕的一养种表犁现。必从某捧种意报义上县来说宰空间妹是有颗弹性嫁的，脸可以滑按某均种方桥式弯或曲或谈伸长你，具呼体情图况取状决于斤物质鹊的排悉列。轧这个拍思想楼已为昌观测布所充聚分证促实。53膨胀沾空间脂的基闭本概莫念可敢通过而一项滥简单皱的模促拟来效加以导理解像。想沿象在科一条询松紧排带上捕缝有蹈一排情钮扣硬。假老定从捡松紧狐带的涌两端令把它挤拉长锦，结刻果所吩有的鸦钮扣姿都彼室此远莲离。不论亮我们怀选择洗从哪酿个钮珠扣来暖看，嫌它邻没侧的凑钮扣酸似乎锄都在筹远离卧，而浩且这明种膨澡胀是跑处处愁相同缺的，搬不存富在特坊殊的秃中心竟。只要量把这滑条带妻钮扣兔的松步紧带凭无限逝加长盐，或华环成愚一个袄圆圈侵，这策个中状心便孙不再僻存在旨了。54从任篮意一脖个钮傻扣来佳看，疤离它犯最近枕的钮亲扣以绢某种赞速度测退行薄，再烘下一味个钮粉扣则努以两牧倍数姓度退周行，共依此波类推惠。在你延看来蒙，钮讲扣离丽得越灶远，甩它退外行得条越快抢。因熄此这需种膨兽胀意窝味着扔退行梦速度贞与距疮离成培正比-这是似一个出极为费重要貌的关款系。借助族这个挣图像民，我拆们现唤在就母可想途象出些光波贪是如历何在眯膨胀锹空间关中或受星系少间传经播的瞧。当航空间腊伸长本时，缺光波封波长举也跟堆着变大长，巴这就柏解释月了宇烛宙学挪红移杆现象培。哈尼勃发咸现，盾红移截量与斗距离雁成正趟比，稀同这至个简辉单的帖图像猪模拟奔结果傲完全缎一致米。55另外构一个肿证据枣：元阻素氦俭丰度禁分布宇宙号中He的分矿布与打预期搭的不坑吻合厦。如果均是氢左的聚熊变热秀核反衬应得掌到氦敬，那暗么氦客的总第量不晌超过甜几%的数萍量级省。但是依测量墙结果悬发现朽氦的猫含量概约占饥四分骗之一波，其果余70清%的氢坟和少泽量的殊其它选元素童。唯一齿的解灯释：聪在大衰爆炸碰过程朵中产售生大斜量能螺量，光迫使负的大衣量的再氢聚抛变成颗氦，里造成朗氦过材量。56大爆岗炸理暖论认养为，青宇宙腿起源竞于一神个单饰独的谁无维疮度的夫点，跪即一均个在剩空间绍和时没间上醒都无舅尺度剑但却班包含炊了宇档宙全距部物返质的焦奇点和。至石少是脖在10集0~量15笛0亿年丈以前届，宇雄宙及培空间扩本身栏由这腥个点嗓爆炸坝形成猎。57四、祖宇距宙的牧演化58宇宙妥最初亭演化存的三拥分钟年龄=0弄.0岗1秒，行温度慌大约1011K奏-适--浇--喘-一团驾混沌年龄=1肃.1秒，饿温度水大约1010K坐-避--雷--愧-电子纲中子涨和质斗子形仰成年龄=3分钟率，温常度大板约109K忌-企--献--酒-元素手氢氦挂产生年龄=3分45秒，很宇宙亲基本菌形成59引力灶收缩（gr驰av佛it鲜at阶io旱na顽l芒co写nt振ra穴ct茄io疫n）按照伙一般楼的看锋法，科太阳茅系、衣恒星辫、星明系等用都是姓由原幼始星蛮云在反自身予引力沃作用匆下逐吊渐凝定缩而百成的倡。在原寇始气榴体弥灭漫物金质中陵存在御着密必度的辟随机胡涨落驻。那赢些密乖度比终周围掠高的圣区域践，如爱果有窄足够截大的远尺度寻，在柜自身悠引力墨作用充下的君收缩烟趋势躺便会揉超过辅分子裤热运伪动（耻即压扔力）榜的弥书散趋姻势而记开始香收缩驳，使渠密度污进一驱步增颤大，皆终于株形成愈一个泳密度镜远高乳于周厅围气姻体的含区域五。这诉种情话况称奸为引圣力收她缩。60一般眠认为巧，在我原始企星云慎中，杠往往臂是先哈收缩记成大昏云块傅，然妙后，帆由于进大云挣块在武收缩思过程让中密唱度增怠大，膀在内例部触减发第茎二次数收缩直，使如大云袭块本杯身碎遭裂成乒为若喜干小蜓云块叹。后范者即仔为恒贴星的嫁前身庙──盛星胚足。星奴胚再伤逐渐蛛演化穗成为妨恒星慎。61四、热宇理宙可曲能的仔结局62三种锡宇宙俊膨胀挑状态宇宙冷膨胀姜过程摆是引摘力与秤膨胀背初速诵度之看争，秤谁胜悲谁负壶取决库于宇搂宙物见质密名度。如果寇宇宙林物质门密度尊小于晨某一今临界船密度（根穗据现貌有的村对膨犹胀速急率的券观测车，临爷界密豪度约连为5×静10-3饭0克/厘米3），将没烧有足张够的井引力院阻止纤膨胀都，宇狠宙膨庆胀永串无止框境，宫这一单情形泼下，牢我们突称宇嫩宙的跌膨胀蓬是开返放的刑（开略宇宙饲）；劳如果简宇宙刚物质塑密度荣大于纤临界财密度煎，巨老大的购引力震会使彻得膨姑胀最术终停侮止并柔接下尤来收嗓缩，债在这帝一情撤形下惰称宇强宙的骗膨胀佩是封狂闭的斯（闭酬宇宙幅）。63这看爹起来寻就象唇我们屡按照么牛顿委理论韵发射补飞行搅器一场样，膝如果洞给的引初速家度足隔够大傅，飞咐行器表将摆免脱地勾球的演引力集成为驾星际队飞船枣，而唇如果税初速写度不炮够，铲飞行就器会雨最终昨掉下食来。在讨弱论宇钟宙的笋膨胀墓时有债一个浸重要益的差彼异。调按照浊广义城相对枪论，声封闭奇式膨胖胀的要宇宙听在质杀量上视和尺假度上穴必定栏是有撞限的被，而衣开放捞式膨唯胀的汉宇宙漏在质饼量上伴和尺许度上第必定乒是无斥限的介。因此规，讨渣论宇口宙可刑能的锤演化绿结局螺与讨铁论宇路宙的逃有限滴或无错限是腹完全兴等价捡的！宇宙罚可能脑的演树化结侧局64宇宙什到底舟是有巾限的怠或无感限的稀？这是坟个诗妻人爱允遐想柳，哲堵学家确爱沉爱思的涨问题献。有些须人认璃为宇耻宙的绸无限洽性是竖先验冲的真街理，储有限撒宇宙饥的观污念不云能为智常识葛所接天受。持这博种观储点者斧对有挠限宇赞宙提矿出的民非议储经常握是：“宇宙瓦的边商缘在字哪里柱？”“边缘内之外发又是锤什么招？”等等夫。这是韵因为惜他们岁的困款惑来追源于烛错误匹地用赌平坦野空间逆的观么念来毅思索挂一个蜻弯曲亏的空很间。络当他谅们能被改正仇过来盐，习括惯于乘用弯跃曲空虽间的怨观念幸来考停察弯生曲空己间，羽那么驱他们葛所有