1、,淡江大學版,膨脹中的宇宙,現代宇宙論的誕生膨脹宇宙的發現大爆炸宇宙論宇宙微波背景輻射的發現黑暗物質和黑暗能量,膨脹中的宇宙現代宇宙論的誕生,宇宙所含的物質(星星、星系等)可令時空彎曲,使整個宇宙的形狀像一個三度球面;但球面上的每一點都是等價的,因此沒有任何一點是宇宙的中心愛因斯坦在他的引力方程式中加上了一個額外的值宇宙常數,希望得到一個靜態的宇宙,膨脹中的宇宙現代宇宙論的誕生,相對論的宇宙是動態的,前蘇聯數學家弗里德曼指出相對論的宇宙模型只有三種可能:開放型宇宙:不斷膨脹下去封閉型宇宙:膨脹到一定程度後將收縮平坦型宇宙:處於兩者之間宇宙屬於哪一類型取決於宇宙的物質含量,膨脹中的宇宙現代宇宙論
2、的誕生,宇宙演化的三種類型,膨脹中的宇宙膨脹宇宙的發現,1924年哈伯證明許多星雲都是在我們的銀河系之外 打破人類認為銀河系就是宇宙的看法1929年哈伯發現大部分星系的光都有紅移的現象,就是光的波長有變長的趨勢 這些星系正在遠離我們:都卜勒效應,膨脹中的宇宙膨脹宇宙的發現,星系光譜的紅移顯示我們的宇宙正在膨脹中,但宇宙中無任何一點是膨脹的中心,以氣球為例:,膨脹中的宇宙大爆宇宙論,1948年美籍物理學家伽莫夫提出大爆宇宙論的觀點:宇宙在120億至150億年前由一原始核爆炸所產生宇宙間只有質子、中子和電子,這些粒子相互激烈碰撞,宇宙充斥著極高溫的熱輻射隨著宇宙的膨脹,宇宙溫度下降,熱輻射的光子氣
3、體也逐漸冷卻;而光子的波長也增長至微波範圍,形成瀰漫整個宇宙的微波背景輻射物質逐漸凝聚成氣體的雲塊,後形成原始星雲, 最終變成含億萬顆恆星的星系,膨脹中的宇宙宇宙微波背景輻射的發現,無線電天文學從天體發出的微波,可以穿透地球大氣的電離層除了可見光及紅外光之外,另一個可用來觀測及瞭解天體的管道二次大戰所發展的雷達技術,使它得到了長足的進展重要任務:提升無線電波偵測器的分辨率偉大成就:微波背景輻射及脈衝星的發現,膨脹中的宇宙宇宙微波背景輻射的發現,微波背景輻射1964年美國無線電天文學家 彭佳斯及威爾遜發現重要性:帶有早期宇宙結構的一些訊息,為與 宇宙原始物質有過最後接觸的電磁波,膨脹中的宇宙宇宙微波背景輻射的發現,宇宙微波背景輻射的溫度分佈圖,膨脹中的宇宙黑暗物質與黑暗能量,一般物質:由電子、質子和中子等粒子所組成黑暗物質:由非一般物質所組成黑暗能量:反重力,或稱第五元素。愛因斯坦的宇宙常數是最簡單的例子,