宇宙的起始与终结

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宇宙的起始与终结

    天文学家相信,150亿年间,突然发生一场大爆炸,宇宙从此诞生。爆炸后涌出的气体演化为各大星系、恒星、行星等,包括太阳和地球。他们凭什么推算出这些事发生的时间?

    本世纪20年代,美国天文学家赫布尔发现,各星系向外离散,越远的星系离散速度越快,仿佛是一场宇宙大爆炸射出的碎片。赫布尔将星系的距离除以离散速度,计算出爆炸发生的时间。利用最新最准确的观测结果,算得的答案是爆炸在150亿年前发生。

    为了核算这个结果,天文学家测量了各星团的年龄。星球老化,其颜色和大小会改变,首先变为红巨星,然后变成白矮星。星的质量不同,变化速率也不同,因此同一星团内的星虽在同时诞生,“衰老”却有快慢。

    天文学家在每个星团中,找出最大一颗将要变成红巨星的普通星。他们知道在理论上一颗星要多久才变成红巨星,例如太阳的寿命将为100亿年,而一颗比太阳重20倍的星只需2000万年就变为红巨星。根据将要变成红巨星的星球质量,就可算出整个星团的年龄。

    以宇宙的标准而言,有些星团较年轻,只有7000万年。(太阳已有50亿年历史。)有些星团的“年纪”较大,尤其是球状星团。一个球状星团约有100万颗星。天文学家发现球状星团内星球的年龄都已很老--约在120亿到140亿年之间,可能是大爆炸后第一批形成的星体。由此估计,大爆炸大约发生于150亿年前。

    大爆炸学说还有一个极具说服力的证据,只是还不能显示其发生的时间。这个证据是射电天文望远镜接收到宇宙到处有一种微弱的噪音。最言之成理的解释是,大爆炸产生炽热气体,炽热气体放射出电磁波,这些电磁波至今仍在波动,造成噪音。

    大多数天文学家对宇宙诞生的经过虽看法一致,对宇宙如何结束的问题却未有定论。可能性有两个,一是大爆炸的动量足以使星系永远向外分散,各星系内的星球最后形成黑洞、黑矮星或中子星,由此终结寿命。最后,在未来1万亿年后,宇宙死亡。

    另一种可能是,各星系间的引力减弱大爆炸的动量,把各星系拉拢,宇宙开始收缩。目前这个假说还不太流行。有些天文学家计算过,假如这个假说是对的,1千亿年后各星系将收缩成一点,此后的情况就更难推测了。收缩成一点的物质或许再度大爆炸,产生另一个宇宙。