返回列表 回復 發帖

尋找宇宙的“盡頭”(圖)

: A- U5 N1 ^9 B* V
宇宙的”盡頭”在哪裡,從古至今,人們不停地在探索,而人們所知的是宇宙由各種天體所組成,那麼怎樣測量天體間的距離就自然成了尋找”盡頭”的手段。8 Z* ^, L* D/ h3 Z4 Q- }1 \

/ [5 \, H3 R% ]6 J公仔箱論壇
  ^: u% d# A* J8 `7 _( I8 K- H
先看一看,天體間的距離是怎樣測量的?
( I3 g' F) w0 Q$ D) R2 OTVBNOW 含有熱門話題,最新最快電視,軟體,遊戲,電影,動漫及日常生活及興趣交流等資訊。) x4 g& U& r% \; O8 C4 }
www2.tvboxnow.com; i" l6 b3 c! J
當觀測天體的時候,人們發現,它的譜線不是在標準波長的位置上。所有譜線的波長都加長了,這表明譜線向紅端移動,這種現象叫做譜線紅移,它是由多普勒效應引起的。當天體或觀測者運動時,天體發出的光和電波的波長就會發生變化。天體向著觀測者運動,距離不斷縮短,波長就會變短;天體背離觀測者運動,距離不斷加長,就會觀測到波長加長的現象。天體譜線紅移表明天體背離我們向遠方運動。) B$ D$ k. D* ^: e% o2 _
TVBNOW 含有熱門話題,最新最快電視,軟體,遊戲,電影,動漫及日常生活及興趣交流等資訊。5 N& g8 M0 |3 n6 |# v( e

1 B3 b# g/ i. g: e公仔箱論壇如果我們用“Z”表示紅移的程度,那麼紅移為“Z”的天體發出的光和電波在地球上觀測時,波長就變成原波長的1+Z倍。例如在紅移為4的天體中,氫原子發出的波長為1216埃的紫外線,而在地球上觀測到的波長卻是6080埃的紅光,變成了眼睛可以觀察到的可見光了。按照多普勒效應,背離速度越大,紅移也就越大。於是就可以根據紅移求出天體離開我們的速度。
2 ~/ x& a1 q/ h; P$ \- ^) L* i公仔箱論壇
  i- Y- _5 @8 N5 n1 ltvb now,tvbnow,bttvb
www2.tvboxnow.com3 h; B# o1 d8 O7 B' j+ |
如果用光譜分析法分析來自天體的光,就能夠檢出氫、氧、碳等原子發出的、特定的、經過紅移之後的波長。由此可以計算出這些特定波長發生的紅移程度。按照多普勒效應,天體紅移意味着宇宙在膨脹,廣義相對論的引力場方程也有“膨脹的宇宙學”的解。於是形成了“宇宙膨脹論”。還有一些人提出了其他形式的宇宙論,如“穩恆態宇宙論”等。這些宇宙論也都主張宇宙膨脹。採用把紅移換算成距離的方法,求得天體到地球的距離,隨着改採用的宇宙模型不同而各不相同。6 t# |' D7 @. t: `- u! K
公仔箱論壇' }3 \9 W9 D% d# V
公仔箱論壇0 ^" e, t% \/ Z8 z% C! J
決定了宇宙模型,還應當從觀測求出用哈勃常數表示的現在宇宙膨脹速度和用“減速參量”表示的宇宙膨脹減速率。
' z, U& k# R6 ~7 ]& ^TVBNOW 含有熱門話題,最新最快電視,軟體,遊戲,電影,動漫及日常生活及興趣交流等資訊。
. |% O- _- u9 E& F1 i* W. _www2.tvboxnow.com

. U$ |9 ?$ X& B1 j' {( H/ uwww2.tvboxnow.com按照宇宙誕生之後就急速膨脹的宇宙模型,假定哈勃常數為50公里/秒/100萬秒差距(1秒差距約為3.26光年),“減速參量”為0.5。可以計算出宇宙的年齡為130億年,地球到宇宙的“盡頭”的距離,從理論上來說應是130億光年。公仔箱論壇- l" s. C1 A9 _$ X; O

& W1 P. ~( A: i; o8 R; u  l/ [# u  L' r' atvb now,tvbnow,bttvb

/ h/ t' G9 I; A) Z- v$ gwww2.tvboxnow.com專家們認為,目前人們所知的宇宙的“盡頭”是距地球117億光年的天體--〔4G41.17〕
- s8 f' U1 m, Atvb now,tvbnow,bttvb公仔箱論壇& e8 e& C; A% M- u. |4 m

7 K: p' b! |' h; O) W) s5 N* ctvb now,tvbnow,bttvb那是在1988年8月,美國約翰斯·霍普金斯大學的錢伯斯和宇宙望遠鏡科學研究所的喬治·麥里發現了編號為〔4G41.17〕的天體。隨後美國基特山頂的國立天文台對它進行了攝影和光譜觀測。www2.tvboxnow.com+ B+ B- m* S# d: g! y" @1 H
  k8 d) c2 O1 L! P
9 @8 Y' k7 k" R' a8 @4 U, [
對氫原子和碳原子發射光譜測定的結果表明〔4G41.17〕就是紅移為3.8的天體,根據前面的模型,這個天體離地球是117億光年。以前確認編號為〔0902+34〕的天體離地球最近,它與地球的距離是115億光年。TVBNOW 含有熱門話題,最新最快電視,軟體,遊戲,電影,動漫及日常生活及興趣交流等資訊。4 s' o& m( `3 a6 \
tvb now,tvbnow,bttvb" s$ Z$ J" O6 a4 n) x  c
tvb now,tvbnow,bttvb) n6 y% F) o; W, g
光和電波以每秒約30萬公里的速度傳播。離地球117億光年的〔4G41.17〕發出的光和電波經過了117億年才達到地球。因此我們看到的是117億年前的〔4G41.17〕的雄姿,這樣我們不僅觀測到了“遠方的宇宙”,而且也觀測到了“昔日的宇宙”。
0 k1 h. f; Y7 q$ ~$ ]( xTVBNOW 含有熱門話題,最新最快電視,軟體,遊戲,電影,動漫及日常生活及興趣交流等資訊。公仔箱論壇) V# T2 \2 P+ p% @5 w
www2.tvboxnow.com  K  x3 n# b" T2 s# J' N
通過錢伯斯的觀測,清楚地表明了,在宇宙誕生后13億年就有星系形成了。
  f" M, z% a4 Twww2.tvboxnow.com# v$ e" z5 K$ W+ E9 c( M& Z% c# B

% v6 f# ]& N+ J! @在宇宙中被稱為“黑暗物質”的粒子是很多的,它們佔了宇宙質量的絕大部分。質子和中子等重子稱為基本粒子。在“黑暗物質”密度非常高的地方凝縮起來就形成了星系。這就是星系形成的“背景模型”。根據“背景模型”宇宙誕生13億年之後,就有星系形成了。tvb now,tvbnow,bttvb  Z, r0 l# W! {' q3 P
www2.tvboxnow.com& K) q) N% H; Q" X6 Z' F# s2 e
& ^4 S% p/ p! J  z" m
數年前人們觀測到了紅移為0.5,距地球60億光年的星系,為了尋找更遠的天體,人們又建立了多台直徑為4米的大型望遠鏡,接着又開發了紅外線攝像機和CCD(電荷耦合器件)攝像機等新技術。這為發現新的、距地球更遠的天體提供了可能性。紅移為7,也就是說,距地球大約125億光年的星系很可能在不久的將來被觀測到。如果發現了那樣的星系,宇宙誕生后5億年,星系就形成了。tvb now,tvbnow,bttvb/ \" i. ?" I: z  I

9 J( X4 o, P; u1 d7 A3 n2 D7 G9 A+ DTVBNOW 含有熱門話題,最新最快電視,軟體,遊戲,電影,動漫及日常生活及興趣交流等資訊。

3 {% U# X$ O+ n5 Vwww2.tvboxnow.com經過各種努力之後,仍然不能發現比120億年更早形成的星系,也許是宇宙誕生10億年前後,那時“宇宙塵”很多,人們無法看見已經形成的星系。
  H5 E4 s6 b+ X' b) \" X) k公仔箱論壇當觀測技術進一步提高,觀測比〔4G41.17〕更遠的天體,精密地求出其氣體的化學組成將成為可能。這為進一步瞭解這些天體的形成過程創造了條件,從而也就可以更接近準確地推算出宇宙的年齡。也許人類的科技水平與道德水準永遠也無法找到真正的宇宙的“盡頭”吧!5 O4 m5 ?+ u: e1 F7 E

9 Y' B' r+ I# G4 B# `; @& o2 m( I) e
返回列表