大爆炸理論是什么?

大爆炸理論是宇宙如何開始的主要解釋。簡而言之，它描述了我們所知的宇宙，它始于一個(gè)無限熱且密集的單點(diǎn)，在接下來的138億年里，它膨脹并伸展——首先以難以想象的速度，然后以更可測(cè)量的速度——到我們今天所知的仍在膨脹的宇宙。

現(xiàn)有技術(shù)還不允許天文學(xué)家從字面上追溯宇宙的誕生，我們對(duì)大爆炸的大部分理解來自數(shù)學(xué)公式和模型。然而，天文學(xué)家可以通過一種被稱為宇宙微波背景的現(xiàn)象看到膨脹的“回聲”。

雖然大多數(shù)天文學(xué)界接受這一理論，但除了大爆炸之外，還有一些理論家有其他解釋——比如永恒的膨脹或振蕩宇宙。

大約137億年前，整個(gè)宇宙中的一切都凝聚在一個(gè)無窮小的奇點(diǎn)中，這個(gè)奇點(diǎn)是一個(gè)密度和熱量無限的點(diǎn)。

突然，一場爆炸式的膨脹開始了，我們的宇宙以超過光速的速度向外膨脹。這是一個(gè)宇宙膨脹的時(shí)期，只持續(xù)了幾分之一秒——根據(jù)物理學(xué)家艾倫·古思1980年的理論，大約一秒鐘的10^-32，永遠(yuǎn)改變了我們對(duì)大爆炸的看法。

當(dāng)宇宙膨脹突然而神秘地結(jié)束時(shí)，對(duì)宇宙大爆炸更經(jīng)典的描述占據(jù)了上風(fēng)。物質(zhì)和輻射的洪流，被稱為“再加熱”，開始用我們今天知道的東西填充我們的宇宙:粒子、原子、會(huì)變成恒星和星系的東西等等。

如何模擬大爆炸?

因?yàn)槲覀儫o法直接看到它，科學(xué)家們一直試圖通過其他措施來弄清楚如何“看到”大爆炸。在一個(gè)例子中，宇宙學(xué)家通過在一臺(tái)巨大的超級(jí)計(jì)算機(jī)上模擬4000個(gè)版本的當(dāng)前宇宙，按下倒帶鍵來到達(dá)大爆炸后的第一個(gè)瞬間。

研究負(fù)責(zé)人、日本國家天文臺(tái)(NAOJ)的宇宙學(xué)家白崎正太郎(Masato Shirasaki)在給《生活科學(xué)》(Live Science)的一封電子郵件中寫道:“我們正在嘗試做一些事情，比如從最新的圖片中猜測(cè)我們宇宙的嬰兒照片。

根據(jù)目前對(duì)宇宙的了解，這項(xiàng)2021年研究的研究人員將他們對(duì)原始宇宙中引力如何相互作用的理解與他們數(shù)千個(gè)計(jì)算機(jī)模擬的宇宙進(jìn)行了比較。如果他們能夠預(yù)測(cè)他們的虛擬宇宙的開始條件，他們希望能夠準(zhǔn)確預(yù)測(cè)我們自己的宇宙在開始時(shí)可能是什么樣子。

其他研究人員選擇了不同的途徑來探究我們宇宙的起源。

在 2020 年的一項(xiàng)研究中，研究人員通過調(diào)查物質(zhì)和反物質(zhì)之間的分裂來做到這一點(diǎn)。在這項(xiàng)尚未經(jīng)過同行評(píng)審的研究中，他們提出宇宙中物質(zhì)和反物質(zhì)數(shù)量的不平衡與宇宙中大量的暗物質(zhì)有關(guān)，暗物質(zhì)是一種對(duì)引力產(chǎn)生影響但不相互作用的未知物質(zhì)用光。他們認(rèn)為，在緊接在大爆炸之后的關(guān)鍵時(shí)刻，宇宙可能被推動(dòng)產(chǎn)生比其逆物質(zhì)更多的物質(zhì)，反物質(zhì)，然后可能導(dǎo)致暗物質(zhì)的形成。

關(guān)鍵詞： 什么是大爆炸理論 大爆炸是如何開始的 大爆炸理論是什么 如何模擬大爆炸