宇宙大爆炸存在的证据是什么？

网上有关“宇宙大爆炸存在的证据是什么？”话题很是火热
，小编也是针对宇宙大爆炸存在的证据是什么？寻找了一些与之相关的一些信息进行分析，如果能碰巧解决你现在面临的问题 ，希望能够帮助到您
。

简短来说
，鉴于宇宙中所有星系都正在彼此远离，我们可以想象在遥远过去的某个时间点 ，这些星系一定极其靠近
，那时的它们可能分布密集且高度炙热。

众所周知，光的传播是需要时间的 ，据此我们可以确定我们所能观察到的宇宙最远地
，便是宇宙最古老的样子 。彼时的热辐射形成了此时的“宇宙微波背景 ”能够被射电望远镜捕捉到（收音机传来的部分沙沙声也受其影响）
。因此，当我们顺着宇宙发展足迹前进的同时 ，也在通过观察遥远星系来探究宇宙究竟是如何变化至今的。

图解：哈勃超深场 这不是一张真正的彩色照片
，图中几乎所有的色差皆源于“宇宙学红移“现象（由于空间尺度扩张，星系距离地球越远 ，退行速度则越高，‘红移’现象愈明显） 。哈勃超深场区域十分狭窄
，宽度小于满月直径的八分之一
。这片区域之所以被选中是因为它是空中最空洞的区域。

如果非要详细解释宇宙大爆炸存在与否的话，那可能就需要进行很具体的专业解释了 。1929年爱德温.哈勃（哈勃望远镜就是以他命名的）发现--距离我们越远的星系 ，远离的速度越快
。

图解：哈勃的原始数据 在天文学中
，较大误差是普遍存在的，甚至比占星学的误差还要大。如今 ，这些数据的准确度已有了很大提高 。

在有了这个发现之后
，涌入哈勃脑海中的第一个问题是：“这个发现又可以揭示早期宇宙的哪些方面呢？
”

现在，让我们着眼于宇宙中所有物质的运动轨迹 ，然后想象时光倒流
。我们可以推测在150亿年前
，宇宙中一切都是‘亲密无间’的，可以说毫无距离可言 ，这一切物质的相互挤压表明了当时的宇宙时多么的炙热无比。而如今我们看到的宇宙充斥着曾经那个‘超级火炉’遗留下来
、早已冷却的‘残骸’
，这些‘残骸’们仍然在飞离开来，奔向四面八方 。

顺便一提 ，“宇宙大爆炸”一词在1948年被宇宙学家弗雷德.霍伊尔率先提出。然而‘大爆炸’这个词既没有真正传达出早期宇宙的“大 ”，也没有十分凸显它的“爆
”
。当时在建议的名称中
，还有一个相当受欢迎的词--“可怕的空间灾难”（原词是“Horrendous Space Kablooie ”）。

图解：报纸漫画《绝妙的建议》 来自于广受欢迎的每日连环漫画《凯文和跳跳虎》， 作者是美国卡通漫画家Bill Watterson 。 图中这则漫画讲述了凯文向跳跳虎建议 ‘可怕的空间灾难’（Horrendous Space Kablooie）这个词比大爆炸（Big Bang )用来描述宇宙诞生更为合适

说来奇怪 ，宇宙大爆炸并不能被简单理解为某处发生的大爆炸
，普通爆炸发生后，物质犹如弹片般以各种速度向四面八方运动 ，在这种情况下
，物质的运动速度几乎是呈高斯分布--也就是速度越快，以此速度运动的物质就越少
。

图解：爆炸造成的物质运动分布 这完全和宇宙物质分布的方式不同。

所以 ，如果宇宙大爆炸仅仅类似于某处爆炸
，那么宇宙中的物质应当遵循上述定律--“速度越快，以此速度运动的物质就越少
” ，然而宇宙并不遵循此道 。事实上
，我们可观察到的星系大体上均匀分布于宇宙中（宇宙学家称此为“同质”），而类似爆炸造成的高斯分布的几率几乎为零
。

我们发现宇宙是一直在扩张的 ，且这种扩张并不是起始于一个点。“矩阵扩张 ”这个词可以帮助我们更好的理解这一系列神奇而复杂的现象 。为了理解矩阵扩张，我们可以把宇宙空间想象成是一个正在膨胀气球的表面
。

图解：矩阵扩张 在气球膨胀过程中
，即使物体本身不做运动，它们仍然能渐行渐远。这些点并没有以某个中心为基准向外部扩张 ，因为它们是等价的！

现在
，你们在气球上画一些点，然后开始吹气球(使气球逐渐膨胀) 。实验开始了！

在这个过程中你会注意到 ，这些点相互远离的速度和它们之间的距离成正比
，然而它们并不是真的在移动，而且没有一个点停留在扩张的中心 ，这就说明了很好的对称性
。另外
，“矩阵扩张
”为我们提供了一个可验证的假说--我们可以据此得知那个曾经极其致密灼热的宇宙到底是什么样的。

图解：当我们望向太空的时候，看到的是早期宇宙遗留下来的热辐射 。左图象征着我们现在宇宙的早期景象（从早期宇宙散发的光直至今日才到达我们这里）。我们在宇宙所处的位置并不特殊 ，每个点在宇宙中所经历的轨迹几近相同
。

如果宇宙大爆炸是起始于某个点
，则其间产生的光会走的很远，那样的话 ，我们看见的古老宇宙应该是极其空洞的，然而事实上并不是这样。

与此同时
，哈勃和他在理论宇宙界的同僚们在测试新建的射电望远镜（名为号角天线“The Horn”）时发现了棘手的设备问题，他们想利用无线电波去观察恒星 ，于是在开始之前为了检测望远镜的噪音性能
，他们将号角天线指向了天空中最为空旷的区域 。然而，他们很快发现在整个天空的各个方向 ，都存在着性质相同、无法解释的讯号声音
，而现在我们把造成这些声音的辐射称之为“宇宙微波背景 ”（CMB）
。这便是宇宙中最老的事物了。

图解：号角天线 历史 上首次意外发现微波背景的射电望远镜 。时至今日人们对于为什么这台望远镜叫做“号角天线”依旧不得而知
。谜题就是这么得深奥到难以解释！

热辐射最初来自于极其炎热的早期宇宙，然而 ，仅仅用“炎热
”去形容实在是低估了早期宇宙的温度。试着想象一团既不处于“红热化”也不处于“白热化 ”
，而是处于“伽马射线热化
”的一团火焰，这团火焰产生的光会造成放射 。不过 ，由于矩阵扩张的影响
，这些射线已经被“红移”太多而导致频率过低到难以被探测
。

图解：光的频率 、波长 由于宇宙扩张，光（在这里被看成波）被“伸展 ”开来。于是 ，光从一开始的高频率
、短波长变成了低频率、长波长 （这种变化在微波上尤为明显） 。

如果你把收音机调到一个接收不到信号的空频道，就可以听见沙沙声
，而这个声音的一部分就是来自宇宙微波背景辐射的影响
。

不幸的是，物质在极度高温下会逐渐离子化 ，而离子化的东西极易散射光
，这也就是为什么大气电离层能够反射无线电波的原因。因此，宇宙微波背景--这个我们可见的最古老的事物--其实是源自于“光子退耦
”（更多时候被称作“电子复合”） 。“光子退耦 ”可以被简单理解为 ，当宇宙的温度冷却到物质处于非电离状态（光能穿过此物质）时
，光子与物质发生退耦，之后不再与物质进行交互作用并能在宇宙中自由地直线穿行。“光子退耦
”时期大约发生在宇宙大爆炸后四十万年
。想想看 ，四十万年似乎很长很长
，但实际上它不过占据了宇宙现在年纪的0.003%。

大部分宇宙大爆炸的证据都有点儿曲折复杂 。比如说，描述宇宙形成过程的计算机模型如果以宇宙大爆炸作为起始点就演绎良好 ，然而用上其他条件参数就一点儿都行不通
。

经过认真的分析（广义相对论的应用加上如今对于宇宙的细致观察）
，我们可以回溯到“光子退耦”时期之前，甚至追溯到宇宙大爆炸发生的那一刻。然而,有关宇宙诞生的真相依旧存在众多不确定性 。作为一个物理学家 ，越是接近宇宙初始的真相，越是变得聒噪易怒
。你会发现
，找到一个否决宇宙大爆炸的宇宙学家，和找到两位意见完全统一的宇宙学家都是如此这般的让人压力山大！

参考资料

1.WJ百科全书

2.天文学名词

3.Ask a Mathematician/Ask a Physicist-晦元诚之-The Physicist

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宇宙到底是什么形状的呢？

从来没有人真正弄清过宇宙是什么,也从来没有人知道宇宙空间究竟有多大?现在,我们所知道的就是宇宙中有恒星,它们像太阳一样发光,挂在遥远的天空;有行星,像地球?金星那样不发光,它们静静地挂在黑暗的天空,围着恒星转呀转;有星云,有的由灰尘和气体构成,有的由恒星构成,一团一团地悬挂在宇宙中;当然还有彗雪星?从一颗星到另一颗星,也许用一生的时间,坐最快的宇宙飞船也无法到达?这就是为什么我们用每秒钟行走30万千米的光速去测量宇宙,也没有办法到达它的边际的原因?由于路途遥远,人类目前的探测手段有限,所以,像地球一样带着幽蓝光泽的行星,在宇宙中还有多少呢?这有待于科学的发展?

数百万年前
，人类诞生于地球这个世界，人类诞生之后 ，除了在不断寻求生存机会之外
，也对这个世界产生了无限的好奇，开始进行不断的探索研究。

只不过 ，古时候的人们并没有科学
，科技的概念，他们对于地球这个世界的认知只是通过各种幻想和猜想 。事实上 ，在人类没有真正走出地球之前
，我们是基本无法真正弄明白地球到底是什么样子？到底是一个什么形状？

可是古人的智慧是不能小瞧的，我国东汉时的天文学家张衡就认为“天如鸡子 ，地如鸡中黄 ”，也就是说地球应该是一个球形
，而宇宙应该也是一个球形
。古希腊数学家毕达哥拉斯在公元前500年的时候同样也提出了地球是圆球形的说法。

而真正让我们认知到地球形状的时间其实是在人类首次走出地球之后，也就是1957年 ，人类首颗人造卫星发射成功的那一刻 。当我们真正走出地球之后
，地球的形状和样子已经是一目了然
。站在太空中，我们可以很清晰地看到地球是一个蓝色的球形。

当我们知道了地球的形状之后 ，科学家又在思考宇宙的形状会是什么样？会是一个球形吗？我们经常说：“不识庐山真面目
，只愿身在此山中
”，当我们身处一座大山之中的时候 ，我们很难真正了解这座山的形状 。只有走出大山
，才能看清大山是什么样子？

我们走出了地球，知道了地球的样子 ，而要真正了解宇宙的形状
，难道也要走出宇宙？这一点恐怕会非常难，因为到目前为止 ，我们还不知道宇宙到底有没有具体的大小，有没有边界的存在。现代科学对于宇宙认为是起源于138亿年前的奇点大爆炸
。

大爆炸之后的宇宙不断膨胀
，才形成了现在的浩瀚空间，那么这个空间整体是什么样的形状分布？虽然我们不知道整个宇宙是什么样子 ，但是我们却能够观测到大量的星系形状
，比如仙女座星系，麦哲龙星系等。

宇宙星系有无数个 ，它们的形状大体分为三类
，一类是棒旋星系，比如银河系 ，仙女座星系 。另一类是椭圆星系
，比如草帽星星系
。最后一种为旋涡星系，这是由两个星系碰撞而形成的。

这些星系没有一种是标准的圆球形 ，于是很多人认为宇宙的形状有可能也不是球形的
，那么事实真的如此吗？科学家并不这么认为，星系的形状并不是反映宇宙的形状 ，虽然星系的形状并不是圆球形的，但是星系中的恒星
，行星等天体基本都是球形的 。

宇宙中不是球形的天体基本也是那些非常小的小天体，比如小行星等 ，只要质量达到了行星以上级别的天体
，它们基本都是非常标准的圆球形，至少目前为止 ，我们还没有发现行星以上级别天体
，有其它形状的
。宇宙中的天体以球形为主，那是否意味着宇宙其实也是一个巨大的球形？这个可能性还是非常大的。

《自然天文学》杂志上 ，有三位科学家根据一些数据提出了宇宙是球体的理论 。这三位科学家分别是来自英国 、意大利和法国的迪瓦伦蒂诺
、梅尔基奥里和希尔克
，他们仔细研究了隶属于欧洲空间局的普朗克卫星在2009—2013年拍摄的宇宙微波背景辐射的相关数据
。

通过这些数据中的一些信息表明了宇宙应该是一个封闭的，且形状像圆球形的浩瀚空间。普朗克空间天文台卫星观测到暗物质和暗能量的浓度和向外膨胀的程度之间存在差异 ，而这种不平衡会使宇宙自身坍塌从而形成球形 。

不过
，目前这一说法还存在争议，我们还没有真正确定的数据能够证明宇宙是一个球形
。虽然我们现在还无法证明宇宙是一个球形 ，但是科学家研究探索的方向应该是正确的。通过探索研究暗物质和暗能量，来对宇宙的形状进行分析这应该是一条正确的道路 。

我们都知道
，宇宙除了可见的物质和能量之外，还存在着大量的不可见物质和能量 ，这些我们称之为暗物质和暗能量。通过近年来大量的观测数据
，科学家认为宇宙中暗物质和暗能量的总和占到了宇宙总质量的90%以上
。也就是说主导这个宇宙的其实是暗物质和暗能量。

宇宙大爆炸之后的宇宙的形状，宇宙膨胀以及其它的各种宇宙现象 ，背后都有暗物质和暗能量的影子
，它们存在于宇宙的各个角落 。暗物质和暗能量才是宇宙背后真正的掌控者，我们要了解宇宙的形状 ，必须要了解暗物质和暗能量
。

只不过
，我们目前对于暗物质和暗能量基本是一无所知，虽然宇宙的种种现象表明暗物质是存在的 ，但是我们还没有真正收集到一粒暗物质。暗物质的本质到底是什么
，目前也是一无所知，所以对于宇宙的形状 ，目前也只能是各种理论猜想 。

可能有会说了，如果有一天
，我们走出了宇宙，那不就可以真正看到宇宙是什么样子？理论的确如此 ，如果能超越宇宙
，走出宇宙，那么宇宙的形状也就一目了然
。可问题是要如何走出宇宙？走出宇宙要成为现实 ，首先我们要搞明白一件事：宇宙是多元的吗？

如果宇宙之外的说法是正确的
，那说明宇宙就是多元的，多元宇宙论也就是正确的。只有能够证明多元宇宙的存在 ，那么走出宇宙才有可能实现 。否则
，这将永远只是一个梦，如果最后我们证明宇宙是唯一的 ，只有我们这一个宇宙
，那么走出宇宙去看宇宙的形状也就不会成为现实
。

当然，走出宇宙无法实现并不说明我们身在宇宙中 ，就无法真正了解宇宙的形状。不管是地球还是宇宙都是由物质和能量构成，只要我们对宇宙的物质和能量有了全面的了解之后
，宇宙的形状自然也就可以通过科学模拟的方法推演出现 。

关于“宇宙大爆炸存在的证据是什么？”这个话题的介绍，今天小编就给大家分享完了 ，如果对你有所帮助请保持对本站的关注！