《宇宙大爆炸與地球周期性的災難》

來源: 飄俠 2011-01-24 08:59:03 [] [博客] [舊帖] [給我悄悄話] 本文已被閱讀: 次 (4924 bytes)
一、現在的宇宙是200億年前的一次大爆炸形成的,在大爆炸的當時,溫度極高, 密度極大, 體積極小。這種假設的依據是:1)如果觀察任一個10的11次方個星係,半徑為30億光年的區域,會發現星係數目是相當均勻相等的,誤差範圍僅在1%,也就是說宇宙質量的分布在尺度上幾乎是均勻的.

2)星係退行現象: 我們觀測到星係如果離開我們距離越遠, 離開我們的速度就會越大,而且四周同向。 根據現在的距離和退行速度, 反過來就可以推算出來爆炸發生於距今200億年.3)到今天為止還沒有觀測到超過200億年的星體(月球和地球均為46億年).

根據星係演化理論,星體至老年時,會變成紅巨星, 計算一個星係中紅巨星的數目,就可以推算星係的年齡,用此法測算的最老的星係為100到160億光年.4)某些元素是大爆炸開始形成的,根據其放射性衰變,可測定其形成年代,實測年齡為70-150億年間5)宇宙的特點是輕的元素分布均勻, 重元素不均勻, 這是因為大爆炸時隻出現輕元素, 而重元素隻在恒星內核合成.

二、根據現有的基本粒子理論,可推算大爆炸後10的-43次方 秒後的情況,依據物理學的測不準關係理論,宇宙演化的時間在理論上不可能追溯到10(-44)秒, 大小不可能追溯到10(-35)米以下的情況。

測不準關係給出了時空概念有意義的下限.

1)10(-43)秒的宇宙: 密度: 10(93)公斤/立方米,溫度10(32)K,此時極簡單對稱,隻有時間,空間,真空場, 大統一:誇克和輕子不能區分。這時的宇宙隻有能量。

2)10(-35)秒的宇宙: 溫度降為10(28)K直徑在10(-32)秒內擴大10(50)倍,引起數目驚人的粒子.但由於能量過高,強力,弱力和電力都還是統一的力,而產生的粒子也沒有區分。這一時期重子和反重子數不守恒的過程大量進行,造成重子略多於反重子。其後溫度降低,等數目的重子和反重子相遇湮滅,就留下了隻有中子和質子而幾乎看不到反重子的不對稱的現時宇宙。

3)溫度繼續降低到10(10)K: 這時的許多粒子生存時間極短(已經可以類似於人類建造的加速器),質子,反質子,電子,反電子相互演滅,產生大量光子。

4)半小時後,宇宙溫度下降到10(8)K,這時各種粒子由於能量不夠,不能相互轉化了,從這時起宇宙內的各種粒子的豐度就基本保持不變了。 由於理論上氦的形成是宇宙在溫度為10(9)K時幾分種內由質子聚變形成的,由於此摯熱時間不長,可以推算出這種反應產生的氫和氦之比為75比25。

實際觀測顯示,現今星體的主要物質就是氫和氦,不論是老年恒星,中年象太陽的恒星或年輕得多的恒星,氦豐度差不多都是一樣的:24%. 宇宙的其他粒子的相對豐度:質子1,電子1.16,氦核0.08,與現時太陽係的相對豐度完全相同.

5)一百萬年後由爆炸初期形成的光子的能量降到了不足以擊碎原子甚至激發原子的程度,光子和原子分離,宇宙變成透明的.溫度為3000(K),從此時,原子開始形成.但也隻能產生較輕的元素,至於較重的員素,隻能在後來的恒星內部形成.推算;大爆炸後遺留的光子仍然存在,理論計算波長變為1MM(微波),相應溫度為5K,此被驚人地證實了.無論天線指向何方,總會收到微波段的噪聲,溫度約2.8K.

三. 當大爆炸發生後一段時間, 生成的物質相對均勻,但也會有隨機的不同,我們稱之為氣體雲或原始星係。各個原始星係彼此靠得很近, 互相之間有引力作用,因而很可能會產生不同程度、隨機的、緩慢的相對旋轉。

由於萬有引力作用的相互作用,這些氣體雲會逐漸向一起收縮。隨著收縮, 旋轉速度越來越快。旋轉帶來的後果是: 上下方向的收縮由於沒有離心力變得較快,橫向收縮由於離心力作用,收縮交慢,結果就形成了園盤狀的星雲.這就是為何太陽係的所有星球都位於一個平麵上,並且所有星球和他們的自轉都朝著一個方向的原因。整個太陽係最初是一塊向某個方向旋轉的氣體雲,由於互相的萬有引力而塌縮。旋轉的離心力造成了上下塌縮較快,橫向塌縮較慢,最終形成了位於同一個平麵,同個方向旋轉,同個方向自轉的太陽係。

四.恒星:恒星誕生前, 主要成份為氫的冷氣體雲, 由於萬有引力的作用,不斷收縮而成為原恒星. 原恒星密度逐漸增大, 溫度相應升高, 引力能轉為輻射能發光. 當溫度升至數百萬度時, 發生熱核反應, 氣體的熱運動壓力和引力相平衡, 恒星停止收縮,變成會發光的穩定的恒星。 消耗1克氫相當15噸煤.恒星的重量決定了未來的命運。如果質量 <1.2個太陽, 未來會演變成紅巨星, 白矮星。如果質量為1.2-2.4個太陽, 電子與質子結合, 最終成為中子星,而巨大的爆炸將恒星外層拋掉,這種爆炸和拋射會形成新的較重的元素,如碳, 氮, 氧等。如果質量>2.4個太陽,則變成黑洞. 由於碳, 氮, 氧等重元素一般來自紅巨星或新星的拋射. 而比鐵更重的元素則隻可能來自超新星的爆發. 因此太陽係不可能是第一代恒星,而是其他恒星爆炸後,重新形成積聚在一起的星雲。

五.地球 銀河係是一種漩渦樣的形式,這種旋渦結構有四條主旋臂. I年輕而富金屬, 氫雲多. II年老而貧金屬. 太陽帶領其行星以略大於銀河係正常旋轉速度一半的速度運行, 這樣轉兩周才能穿越四條主臂一次. 太陽繞銀河運動的周期為2.9億年, 5.8億年則穿越四條臂一遍.

每當太陽係傳過每條臂時, 由於臂內物質較多,則會:

1.溫度升高. 氫的塵雲撞擊到太陽上發生燃燒。 白堊紀地麵平均溫度比現在高10度. 當太陽係轉出主旋臂後則進入大冰期.

2. 由於主旋臂內物質較多,則大大增大了小行星與地球相撞的概率. 一個10公裏的小行星對地球的撞擊會使大量塵埃射入大氣層, 遮天蔽日達數月之久. 使綠色植物停止光合作用, 食草動物餓死, 食肉動物也隨之喪生. 根據地磁的當時的多次變化, 可以推算出地球受到多次地外天體的撞擊, 其中2-3,或6個會影響全球.

目前太陽剛穿過第IV臂. 六億年來, 穿越四條主旋臂1.2.3.4的峰值時間, 距今分別為4.81, 3.36, 1.85, 0.5億年。與之對應,地球剛好出現過四次大的變化,表現為大冰期, 生物滅絕, 地磁倒轉. 而且這種穿越時間與實際地球上發生的1. 溫度曲線 2. 生物滅絕3. 地磁轉向速率4. 隕石隨年齡的直徑分布5. 穿越第4次主臂時, 地層釔含量異常.

(文章源自網絡)
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