试论述宇宙的起源学说——大爆炸宇宙学

关于宇宙的起源有许多假说，其中最有影响的是1948年由美国天体物理学家伽莫夫提出的大爆炸宇宙学。
1、大爆炸宇宙学的基本观点
大爆炸宇宙学认为，宇宙早期是一个超高密、超高温的“宇宙蛋”。宇宙蛋在某种物理条件下，发生迅猛的大爆炸，于是便开始不断膨胀起来，结果物质也随着时空膨胀而从密到稀、从热到冷地演化着，在演化过程中逐渐形成各种恒星体系。
2、大爆炸过程
（1）基本粒子阶段：宇宙早期，密度近于无穷大的状态，温度极高，在100亿K以上，当时宇宙只存在质子、中子、电子、光子及中微子等基本粒子。
（2）元素形成阶段：随着宇宙的绝热膨胀，温度下降很快。当温度降至10亿K时，中子失去自由存在的条件，质子与中子结合成氢、氦，各种化学元素开始形成。当温度下降到100万K时，早期形成的各种化学元素告一段落。
（3）宇宙形成阶段：宇宙继续膨胀和冷却，直到约1000万年以后，温度下到3000K时，电子和核才组成稳定的原子。辐射减退，宇宙间主要是气态物质，并逐渐凝聚成星云，再进一步形成各种星系和恒星，成为我们今天观测到的具有各种类型天体的宇宙。
3、主要观测事实
大爆炸宇宙学的成功之处，在于它比其他宇宙学说能说明较多的观测事实：
第一，谱线红移现象。观测得知，多数河外星系的谱线红移，星系距离愈远，红移现象愈大，符合哈勃定律（ν=H•R）。哈勃红移是宇宙膨胀的反映。式中ν为星系红移速度，H为哈勃常数，及为星系距离。
第二，天体观测年龄与理论年龄相吻合。大爆炸宇宙学认为所有天体都是在温度下降后的产物。理论上，任何天体年龄都应比大爆炸温度下降至今的200亿年时间为短。观测事实是，现今天体的年龄都不超过200亿年。
第三，氦丰度证据。大爆炸宇宙学认为氦是在星系及天体形成之前，在宇宙早期高温条件下形成。在氦合成时代*，宇宙中氦丰度约为25％，与宇宙中的各种天体氦丰度近一致（约占30％），如银河系氦丰度为29％，大麦哲伦星系氦丰度为25％，小麦哲伦星系氦丰度为29％。
第四，微波辐射证据。大爆炸宇宙学认为，宇宙间存在各向同性的微波段的背景辐射，相当于3K的热辐射。1965年，在微波波段上发现了3K微波辐射，在定性与定量上与大爆炸理论相符，被认为是宇宙大爆炸遗留下余热的最有力的证据。
虽然，大爆炸宇宙学能解释一些观测事实，但仍存在不少问题，如宇宙蛋中无限密度以及爆炸机制等问题。

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