从爱因斯坦到霍金的宇宙主讲：高文辉小组成员： 高文辉 马彦梅 马 科什么是宇宙？四方上下曰宇往古今来曰宙宇：时间宙：空间宇宙：时间、空间、物 质的总称膨胀的宇宙膨胀宇宙模型的建立费利德曼 膨胀或脉动的宇宙 （1992年） 勒梅特神父 “宇宙蛋” （1927年） 哈勃定律 V=HD （1929年） 伽莫夫 火球模型 （1948年） (大爆炸模型）稳恒态宇宙学是几位英国天体物理学家邦迪， 戈尔德和霍伊尔在1948年提出的。他们的观点是：在 任何时代，任何位置上观察者看到的宇宙图像在大尺 度上都是一样的，这一原理称为“完全宇宙学原理“。宇宙的形成：宇宙刚开始起源于奇点，时间、空间、物质同时出现。 就是无中生有！“大爆炸”是什么种类的膨胀 ？宇宙的形成：目前宇宙还在继续膨胀之中，这在观测上为哈勃定律所概括。最新的研究则认为宇宙的年龄为156亿年510秒电子形成10秒质子和中子结合35分钟形成原子核 的过程停止30万年：电子和原 子核结合成为原子温度约1000亿度温度30亿度温度3亿度4亿年：第一 批恒星形成20亿年：星系形成50亿年：太阳系形成恒星的演化：主序星红巨星白矮星中子星黑洞超新星爆发1吨/厘米310亿吨/厘米3100亿吨/厘米3恒星的演化：（赫茨普龙罗素赫罗图光谱型：O、B 、A、F、G、K、MOh, be a fine girl , kiss me!奥！真像一个仙女吻我一下吧 ！恒星密度与半径的比较：半径密度太阳70万千米1.4克/厘米3白矮星1万千米1吨/厘米3中子星10千米110亿亿吨/厘米3黑洞3千米100亿亿吨/厘米3白矮星的形成：主序星（100亿年 ）红巨星白矮星中心1500万度 H He外层 H He ，膨胀（内核收缩，温 度达一亿度） 氦闪!宇宙的一瞬 间白矮星的形成：1刹那=1念=0.018秒1瞬间=20念=0.36秒1弹指=20瞬间=7.2秒1罗预=20弹指=2.4分1须臾=20罗预=4.8分1昼夜=30须臾=24小时氦闪之后，红巨星继续膨胀，抛出气 体形成星状星云，内核坍缩成白矮 星。黑洞黑洞：是中心的一个密度无限大、时空曲率无限高、体积无限小的 奇点和周围一部分空空如也的天区，这个天区范围之内不可见。当一颗恒星衰老时，它的热核反应已经耗尽了中心 的燃料（氢），由中心产生的能量已经不多了。这 样，它再也没有足够的力量来承担起外壳巨大的重 量。所以在外壳的重压之下，核心开始坍缩，物质 将不可阻挡地向着中心点进军，直到最后形成体积 接近无限小、密度几乎无限大的星体。而当它的半 径一旦收缩到一定程度，质量导致的时空扭曲就使 得即使光也无法向外射出“黑洞”就诞生了。无毛定理：无毛定理 ： 黑洞失去了M、 J 、Q之外的全部信息 黑洞只有三根毛：M 、J 、QM：总质量 J ：总角动量 Q：总电荷虫洞时空隧道什么是虫洞？虫洞是连接不同宇宙的“管道”，或是连接 同一宇宙不同部分的“手柄”。萨根最初用黑洞作“时空隧道” ， 索恩认为不行，建议他改用“虫 洞”。时光机器制造时间机器的时空有以下特点： 1、有一个因果性正常的空间供我们生存。 2、有一个存在的闭合类时线的时空区（存在时间机 器） 3、此二时空区存在柯西视界，上面有闭合类光线。能否回到过去或影响过去？ 1、这样破坏因果性 2、霍金的“时序保护”猜想：物理规律不允许出现闭合类时线物理规律将阻止把信息传递到过去时光穿梭：如果天空出现一个球对称的虫洞入口，大家会看到洞天石扉，訇然中开，青冥浩荡不见 底 只闻白日升天去 ， 不见青天降下 来。 有朝一日天破了 ， 大家齐喊阿癐癐唐寅 李白宇宙一诞生就急剧膨胀 ，并在膨胀期间孕育无数个 宇宙，可称其为子宇宙、孙 宇宙。我们宇宙之外可能还 有其他宇宙。双生子佯谬有一对双生兄弟，其中 一个跨上一宇宙飞船作长程 太空旅行，而另一个则留在 地球。结果当旅行者回到地 球后，我们发现他比他留在 地球的兄弟更年轻。弯曲的时空爱因斯坦的广义相对 论认为，由于有物质的存在 ，空间和时间会发生弯曲， 而引力场实际上是一个弯曲 的时空。爱因斯坦用太阳引 力使空间弯曲的理论，很好 地解释了水星近日点进动中 一直无法解释的43秒。评论 自然科学从哥白尼开始，至今才500年，我们对宇宙， 特别是早期的宇宙了解还十分不够。可以肯定的是，我们的宇 宙是均匀的、无边的 、膨胀的、不断演化的。 不过，对宇宙演化的详细描述往往基础不牢，会随着 观测资料的更新和科学水平的提高而不断改变，因此会不停地 有新的宇宙学理论产生。一位天体物理学家告诫大家：“千万别去追一辆公共汽车、一个女人、 或者一个宇宙学的新理论，因为用不了多久你就会等到下一个。”