宇宙是如何成长的?
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宇宙是如何成长的?

我们怎么到这里来的?为了了解宇宙是如何从大爆炸后的初始状态(只冷却质子和电子等基本粒子)变成如今我们夜空中一抹壮丽的风景的,我们必须要了解恒星、星系和行星是如何形成的。

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宇宙中每一圆盘都是一个又一个的“星系”

人们对于宇宙基本成分的产生与演变有很多疑问。天文学家必须解决的一个基本问题是:宇宙是如何创造出最初的恒星和星系的?一旦这些实体被创造出来,它们是如何影响星系、恒星和行星的形成的?这是个重要的问题,因为后来的星系只能由第一代星系的元素构成。

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黑洞是否由宇宙和第一代恒星创造,或是这些奇异的物质是否由第一代恒星创造,至今仍不清楚。因为黑洞代表了时空中最极端的物理条件,并且继大爆炸之后有着强大的能量,所以,它们是检验宇宙理论的终级实验室。

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描述宇宙膨胀的艺术构想图,其中横坐标表示宇宙演化的时间,而对应的空间尺寸(包括想象中的不可观测部分)都用相应的圆横截面表示。左端表示在暴胀时期发生的急速膨胀(注意不成实际比例),而当宇宙演化到中期时开始加速膨胀。而微波背景辐射的形成、恒星形成、星系形成以及WMAP的出现都在相应的时间上表示出来。

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我们现在知道宇宙有一个“泡沫”状的结构。组成可见宇宙的星系和星系团集中在一个复杂的框架中,这个框架环绕着一个巨大的宇宙空间网络。然而,除了构成宇宙可见部分的“正常”物质外,科学家们还发现了大量的不可见物质,这就是所谓的“暗物质”,它大约占宇宙总物质能量的27%,而可见部分仅占总量的5%左右。显然,如果我们想要了解宇宙的结构及其产生和演变过程,我们必须首先了解这个重要却看不见的暗物质的分布,以及它是如何与正常物质相互作用和影响的。

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哈勃超深空场描绘了远古时代的星系图景,根据大爆炸理论,它们处于一个更年轻、更致密且更炽热的宇宙。

尽管天文学家研究恒星已有数千年的历史,但只有在过去的35年左右的时间里,他们才能够利用多种仪器观测从无线电波到伽马射线整个电磁光谱,并得以透过星尘看到恒星诞生在我们自己的星系。如果要深入理解宇宙是如何创造出恒星以及如今环绕它们运行的行星的,我们必须用更强大的望远镜来继续研究。

相关知识

宇宙是所有时间、空间与其包含的内容物所构成的统一体;它包含了行星、恒星、星系、星系际空间、次原子粒子以及所有的物质与能量,宇指空间,宙指时间。目前人类可观测到的宇宙,其距离大约为93 × 10^⁹光年,最大为27160百万秒差距;而整个宇宙的大小可能为无限大,但未有定论。

大爆炸又称大霹雳,是描述宇宙的源起与演化的宇宙学模型,这一模型得到了当今科学研究和观测最广泛且最精确的支持。宇宙学家通常所指的大爆炸观点为:宇宙是在过去有限的时间之前,由一个密度极大且温度极高的太初状态演变而来的。

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根据大爆炸理论,宇宙是由一个极紧密、极炽热的奇点膨胀到现在的状态。

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