宇宙大爆炸的理論是正確的（天文學概述大爆炸假說）

2023-10-15 11:39:11 2

本篇文章，根據「大爆炸」理論的科普，做一個知識結構的梳理。科學理論是環環相扣的，如果沒有前面的理論奠基，必然無法做出後面的判斷。牛頓說：「如果說我比別人看得更遠些，那是因為我站在了巨人的肩上」。讓我們一起來看看奠基宇宙「大爆炸」理論的這幾位巨人吧：

1666年，牛頓發現了光的色散

牛頓發現光通過玻璃窗臺照進來，會分散出不同的顏色。進一步研究後，用三稜鏡可以把太陽光「分光」為七種顏色。由此解釋了困惑好久的「彩虹」，還形成了關於光譜的學說，之所以通過折射可以把光分開，是因為不同顏色的光，這是率是不同的。紅色波長最長，折射率最小；紫色波長最短，折射率最大。

1845年，都卜勒發現了波的頻移

1842年的時候，都卜勒發現，疾馳而去的火車鳴笛在音調變化上是有規律的。於是他同實驗和計算，找到了這個規律，聲音的波長越短，每秒達到耳朵的波動就會越大，音調就會越高。反之結論相反。

當時人們認為，光也是一種波，那麼也應該會遵循這個規律。不同的是光波的變化，是以顏色變化為呈現，聲波變化是以音調變化為呈現。通過觀測這種變化趨勢，可以得出火車是開來？還是駛往？這個方法同樣適用於遙遠的恆星。

1860年，古斯塔夫發現熱輻射

古斯塔夫發現，同樣的火，顏色是不一樣的。由此建立起來，「溫度」和「光譜」之間的聯繫，任何物體在被加熱到一定程度，都會發光，只是有些光不可見。通過熾熱原子熱運動引發的光，被稱為黑體輻射。古斯塔夫用這套理論來計算恆星的問題。後來形成一門叫做「光譜分析」的科學。通過光譜，不僅可以算出溫度，還可以根據不同化學元素對不同輻射的吸收，來分析恆星的元素組成。

1929年，哈勃團隊提出哈勃效應

1919年，哈勃跟他的同事，發現了紅移現象。根據克卜勒效應，火車開來，波長被壓縮變短，頻率變大，到了光譜中叫做「藍移」。火車馳往，波長被拉長，頻率降低，到了光譜中叫做「紅移」。按照牛頓那個光譜，為什麼紅移對應的不是紫移？而是藍移？我還沒搞清楚，晚些時候在研究。

1929年，經過十年多的大量計算，哈勃正式提出哈勃效應。即：外星系視向退行速度v和距離d成正比，v=Hd。H就是哈勃常數。因為哈勃只是計算了距離遙遠的18個星系，科學界懷疑這個常數是否具有普遍性，在休默生的幫助下哈勃又進行了大量的計算。到了1936年論證了兩件事，一、河外恆星都在遠離我們而去，二、距離越遠的恆星，其退行速度越快。

從光的色散、波的頻移、熱輻射，到哈勃發現星系紅移。關於「宇宙膨脹」的學說，大致已經架構起來了。科學家們根據這些發現，進行逆向思考，如果宇宙在加速膨脹，是否在若干年前有個「開端」呢？於是產生了「原始原子輻射式爆炸」和「熱大爆炸」的假說。隨後由於「宇宙微波背景輻射」的發現來論證了「大爆炸」理論。

其實在這些發現之前，有可能從數學角度來推算出「大爆炸」，但是靜態宇宙的觀念根深蒂固。牛頓萬有引力揭示的是一個平衡的宇宙，如這種平衡被打破，要麼是坍塌，要麼是膨脹，終歸不會是靜態的。愛因斯坦在闡述廣義相對論的時候，已經發現這個問題了，但是他寧願創造了一個「反引力」來修改自己的公式，也不願意相信宇宙不是靜態的。

中國古代關於「宇宙模型」的假說

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