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博客

宇宙簡說

2021.11.22 15:15 博客 施永青

上篇介紹了人類是怎樣透過遙遠星體的光譜紅移現象,察覺到宇宙很可能是由一場大爆炸開始的。那一定會有人問,那大爆炸之前又是怎樣的呢?

要講大爆炸之前,先得講清楚大爆炸之後宇宙的演變,才能具備一些基礎性的知識,去想像一下大爆炸之前的情況。

大爆炸發生在138億年之前,當時連星體都未形成,當然尚未有人類,所以一切有關宇宙演變的說法,都不是人類親歷其境的觀察;而是根據現時尚可以觀察到的現象,再加以推論,其中有些更只屬於猜想。有待往後的新發現去不斷更新。

人類起初以為,宇宙除了有不同的星系存在外,其他部分都是真空的。其實太空並非完全是空的,而是到處都存在著處於遊離狀態的基本粒子,包括電子、質子、中子、介子、中微子、光子等。還有很多處於能量與質量邊沿的宇宙射線。它們的密度不高,非常稀疏,與真空沒有多大分別,但嚴格來說,太空到處都有物質與能量存在的。在大爆炸後,這些塵埃被散播到宇宙的每一個角落。這些塵埃後來就成為各種天體形成時的原始材料。

由於物質有引力,星塵會逐步聚合,形成一個重力中心,然後再吸引附近的其他物質。這種向心的運動,很容易形成旋渦式的運動。於是太空中就形成了大大小小的星系,大的如銀河系,仙女系等。在這類星系裡還有很多次一級的星系,如太陽系所在的獵戶座星系。而太陽自己亦有8個行星,很多行星都有自己衛星。

天體吸聚的物質愈多,引力就會愈大;引力愈大,就會吸納更多的物質歸心。在這種不斷擠向中心的過程中,物質會不斷放棄位能,釋放出熱能,令星體的温度愈來愈高。高到一定的程度,就會產生熱核反應,4個氫原子就會融合成一個氦原子,原理與氫彈爆炸一樣。太陽能不斷地發光發熱,就是靠熱核反應。

引力令天體的物質聚向中心,熱力又會令天體膨脹,兩者若取得平衡,天體就會變得穩定,成為恒星。太陽就是一個處於相對穩定階段的主序星。人類才有機會在它的其中一個位置適中的行星(地球)上成長起來。

人類雖是萬物之靈,但並沒有能力改變宇宙的命運——不斷的聚合與爆散。物質有引力,故會不斷聚合,匯聚成星雲,演變成星系。當匯聚的質量大到一定程度的時候,引力就可以大到連光也會被它吸進去,成了黑洞。黑洞把附近的物質與能量都不斷聚向自己的核心,最後重力大到把所有的能量與物質都匯聚在一個奇點上。當一切都變成零距離的時候,就會出現一次大爆炸,一切又會四散東西,另一個宇宙又會從頭開始。朱克伯格的元宇宙,與真正的宇宙真不知如何去比較。虧他講得出。

原載:am730

https://www.am730.com.hk/column/新聞/宇宙簡說-293959

原圖:素材網

https://elements.envato.com/big-bang-black-hole-supermassive-star-galaxy-cosmo-3NZRMVM

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