



星星的故事讲完了,我们也正准备返航,此刻的你一定对我们生活的宇宙产生了很多疑问。茫茫宇宙到底有多大?它已经存在了多久,又会持续多久?它从哪里来,又将会走向怎样的结局?不如在返航的路上,听一听宇宙诞生之初的故事吧。
现代主流观点认为,我们的宇宙诞生于约138亿年前的一次大爆炸事件中。最初宇宙中的一切都被限制在一个温度和密度极高的“点”中,在天文学中这个“点”被称为“原始火球”。在内部基本粒子的相互作用下,原始火球发生了爆炸,然后宇宙开始剧烈膨胀,密度和温度迅速降低,体积则不断增大。
宇宙大爆炸不同于烟花的绽放,不是从一个中心点向四周散开,而是发生在宇宙的每一处。我们可以把宇宙想象成一块巨大的面包,星系就是这块面包上的坚果,面包在烘烤过程中均匀地膨胀,原本紧挨在一起的坚果也离得越来越远。
著名天文学家哈勃在1929年就根据大量星系观测结果发现,银河系外的星系正在远离我们,这说明宇宙还在不断地膨胀!
大约138亿岁的宇宙对我们来说实在是太“老”了,所以为了更好地理解宇宙大爆炸以来发生的重要事件,不妨把这漫长的时间压缩,绘制一张“宇宙日历”。在这张“日历”中,假设大爆炸发生在1月1日的零点,我们现在所处的时间大概为12月31日夜里12点。
新年的钟声敲响时,宇宙中还不存在普通的物质,整个空间充满着电子、光子、中微子等各种粒子。经历了极为短暂的迅速膨胀后,宇宙进入了为期2亿年的冷却时期,直到大约1月10日,万有引力将气体慢慢聚集,第一批恒星才发出亮光。数天后,恒星开始结合形成小星系,小星系逐渐融合成更大的星系。我们生活的银河系大概形成于3月15日前后。
或许是为了赶上9月1日的“开学典礼”,太阳终于在8月底诞生了。随后不久,地球也从一堆气体和尘埃中诞生,一面世就围绕着新生的太阳旋转。地球在形成初期,常常受到小行星的攻击,轨道上的物质不断碰撞融合,形成了月球。假如能够站在远古地球的表面看月球,月球要比现在亮大约100倍,这是因为初期地球的引力比现在大,月球离我们更近。
大约9月21日,地球上最早的生命——细菌诞生了!这颗星球从此有了生机和活力。生命起源是最伟大的未知科学奇迹之一,它的奥秘还在等待着我们去探索。时光飞逝,在宇宙日历上的最后一天——12月31日,大约晚上9时45分,人类终于登上了地球历史的舞台。我们诞生自宇宙,就必然会踏上探索宇宙的征途。从伽利略第一次拿起望远镜看向宇宙到人类第一次登上月球,只用了不到400年的时间,这在“宇宙日历”上甚至不到1秒钟。
新一年的钟声又要敲响了,下一个“宇宙年”会怎样呢?
我们已经知道宇宙像一块烘烤中的面包,正在缓慢膨胀。宇宙会永远膨胀下去吗?这个关于宇宙结局的核心问题引发了许多天文学家的思考,在他们看来,宇宙可能会有两种截然相反的未来。
第一种可能,宇宙终将发生“大坍缩”。如果大爆炸产生的宇宙密度足够大,自身引力作用会使其逐渐坍缩,宇宙中的星系、恒星和各种物质开始碰撞,温度不断升高。经历了与膨胀相同的时间后,宇宙最终会变回大爆炸时的状态。至于会不会再爆炸产生第二代宇宙呢?这就有待未来的天文学家去回答了。
第二种可能,宇宙将永远膨胀,星系之间相距越来越远,随着时间的推移,即便是用最强大的望远镜,在地球上也看不到任何星系。宇宙中所有的物质和生命都将消失,进入“冷寂”阶段。这会发生在多久以后呢?不必担心,根据天文学家的估算,银河系还会持续发光10000亿年左右。
至此,我们已经认识了宇宙中的大多数天体——庞大的恒星家族、美丽的银河系、形态各异的河外星系等,也基本了解了宇宙的演化历程。此刻,你的脑海中是否已经浮现了宇宙的模样?试着亲手绘制一张“宇宙日历”,并画一画你心目中的宇宙吧!