傳統理論宇宙的形成.

Question

你所知道有那些關於星系的形成的理論?
不是宇宙的形成哦!
不是大爆炸之類的.

Answer 1

　　　　　　　
　　　　　霍金新宇宙論--大霹靂瞬間有無數宇宙重疊　　　　　

　　　　　　您好～～～思優新念～～～


在人類歷史上的大部分時間，人類對宇宙的認識還只是停留在神創論的階段。我國古代也有盤古開天闢地，女媧補天的神話，我國古代人們認爲遠古的時候還沒有天地，宇宙間只有一團氣，它迷迷茫茫、渾渾沌沌，誰也看不清它的底細，在一萬八千年前，有位盤古氏開天闢地，才有了日月星辰和大地。


宇宙誕生的各種理論：



連續創生論
　　

　　1948年，兩位奧地利天文學家邦迪和戈爾德提出一種理論，承認膨脹宇宙但否定大爆炸。後來英國天文學家霍伊爾發展並普及了這個理論，在星系散開的過程中，星系之間又形成新的星系；形成新星系的物質是無中生有的，而且運動的速度非常緩慢，用現在的技術無法測出。結論是，宇宙自始至今基本上保持著同一狀態。

　　這種連續創生論，由此形成一個穩恒態宇宙。在十多年的時間裏，大爆炸和連續創生論的爭論非常激烈，但沒有實際的證據來決定哪一個對。

　　 1949年，伽莫夫指出，假若大爆炸曾經發生，伴隨而生的輻射在宇宙膨脹過程中應該損失能量，而現在應該以射電輻射的形式存在，作爲一個均質背景從天空的四面八方射來。這種輻射在絕對溫度5K（-268℃）時應該是天體的特徵。美國物理學家迪克進一步發展了這一觀點。

　　1964年5月， 德國出生的美國物理學家彭齊亞斯和美國射電天文學家RW威爾遜接受迪克的建議，探測到與伽莫夫預見的特徵非常相似的射電波背景，它顯示出宇宙的平均溫度爲絕對溫度3度。

　　

霍金新宇宙論--大霹靂瞬間有無數宇宙重疊

圖片參考：http://www.tam.gov.tw/news/2006/200607/060619-6.jpg
　　宇宙究竟是如何開始的？許多人視為畏途的議題，卻是霍金最愛、最瞭解的領域，他甚至認為：這算哪門子「問題」？
　　宇宙根本沒有「唯一的開始」，而是有不勝枚數的開始，而每個宇宙開端都不一樣。然而這些宇宙開端的可循之跡微乎其微，只有在宇宙開始的瞬間有混合的徵兆。他們強調：認真而嚴肅的看待量子物理，就會知道不是只有單一歷史。
　　霍金等人的理論源自超弦理論所引起的一個問題。由於超弦理論允許無數個不同的宇宙並行存在，絕大部分的宇宙都與我們所處的這個宇宙不同。有些物理學家猜測：應該有某個未知的因素可以主宰絕大部分的宇宙。但是霍金和Hertog認為：超弦理論中無數不同的宇宙世界其實應該是已經存在過的宇宙，所以宇宙在大霹靂誕生的最初瞬間，所有可能的宇宙是重疊在一起的。
　　聽來詭異，但這是量子物理觀點下最精確而合理的看法。想像一顆光粒子從一盞燈發出後抵達我們眼睛的過程。按常識來說，這顆光粒子是從燈直線行進到眼睛，然而從量子物理的觀點來預測粒子的行為時，必須考慮所有其他可能的行進路徑，例如：或許光粒子已經來回彈撞牆壁千百次之後才抵達我們眼睛的狀況。
　　物理學家費曼於1960年代便已提出理論，認為所有路徑的總和，正可描述量子粒子學中某些非常怪異的性質，例如：可同時在兩處出現的能力！而解答路徑選擇的關鍵之處便是並非所有的路徑都對光粒子有相同的影響力，其中直線路徑的優勢凌駕於其他路徑之上。相同地，對我們宇宙現狀的演化也是相同：宇宙的現狀是所有可能歷史的總和！
　　Hertog和霍金將他們的理論稱為「綜合的」的宇宙論，這個觀點與之前的宇宙論不同；之前的宇宙論習於在目前所見的宇宙中尋找某些基本物理法則，然後據此回溯到宇宙之初，看看我們可能會見到些什麼，換句話說，他們用現在的宇宙「選擇」了宇宙的過去。
　　在宇宙最初的瞬間，各種不同的宇宙重疊在一起，宇宙有無數種可能的演化結果；然而在大霹靂後約數秒的時間內，這些混雜的量子特徵便都被「凍結」，並決定了主導宇宙的唯一歷史。因此從「傳統」觀點來看，在這個決定點之後，只會有一種途徑演化出恆星或星系等大型天體；至於其他的「歷史」，例如或許地球在4000年前才會產生的這種歷史，對於關鍵點之後的宇宙演化就毫無影響力了。
　　霍金和Hertog認為這種「綜合宇宙」可以驗證，由他們理論預測了這種綜合宇宙對於微波背景輻射可能造成的擾動型態，並希望將來能與觀測結果進行比對。微波背景輻射是大霹靂遺留至今的「指紋」，可呈現初生宇宙的擾動狀況。雖然這種擾動非常微小，但過去幾年中，位在太空中的偵測器已經可以精確測量這些擾動的程度。
　　「綜合宇宙」理論也或許可以回答某些「自然常數」為何恰好可讓生命演化的問題：因為這是從宇宙之初「選擇」所導致的必然結果；不然，我們怎麼會在這裡呢？對吧！

　　　　　　　　　　城西国際
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Answer 2

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Answer 3

簡而言之，恆星演化過程如下：
‧宇宙中充滿星際介質，各自因引力聚在一起，當聚得有一定質量時，就形成星雲。
‧星雲中有充滿不同的密度，高密度區就是原恆星。
‧原恆星因引力自我坍縮，動能轉化為熱能，其中心不斷加熱，當原恆星表面達約1500K時，內部已足夠高溫點起核反應，變成主序星。（一顆正式的恆星）
‧當恆星的氫不斷燃燒，中心不斷堆積氦，終於氫燒完了，若恆星質量夠大，氦可被點燃，而外面的氫殼會被推出，形成紅巨星
‧氦不斷燃燒，又堆積更重的元素，若恆星質量夠大，更重的元素也可被燃點，於是氦殼也被向外推，形成行星狀星雲（若質量不夠大，不能導致更重元素的核反應，恆星就算是死亡了，形成白矮星）
‧恆星內部最多可堆積至鐵，由於鐵發生核反應時會吸熱因此令恆星過熱，產生超新星爆發（有時未埋積至鐵已有超新星爆發）
‧超新星爆發過後，若恆星中心殘骸的質量是1.44太陽質量以下，就形成白矮星，白矮星最終會冷卻成黑矮星，而如果殘骸質量在1.44至3太陽質量之間，就形成中子星，若大於3太陽質量，就成黑洞。
而行星就是由恆星附近的星雲（原恆星階段）的物質因引力自行吸積而成的，如果質量夠大，就會形成另一顆恆星（形成雙星系統），如果質量不夠大，就會形成行星或棕矮星。

Answer 4

簡單來說，由恆星、塵埃組成及和氣體組成的最大集團叫做星系(galaxies)。原則上，一個典型的星系包合有1000億顆恆星，直徑可能為10萬光年。宇宙中存在有1000億到1兆個星系。這些星系稀疏地分布於宇宙之大中。大多數星系都是螺旋形的。螺旋星系(Spiral Galaxies)是由旋轉的巨大氣體塊形成，它們有一個中心區域，或叫核球，包含許多恆星。團繞它的是一個平圓盤，在圓盤中可以看到恆星的螺旋線，而此種天體圓盤部的旋臂很發達，存在於其間的豐富星際氣體，每通過旋臂重力界面就成為星系衝擊波並被壓縮，促進星球的形成。因此旋臂部位自然集中大量年輕而明亮的星球 ，顯得特別明亮，關於螺旋星系我們在後面有更詳盡的介紹。

其他的星系的形狀更加均稱，它們是橢圓球形的星系。橢圓星系(Elliptical Galaxies)是幾乎不帶星際氣體且多是年老星球組成的圓形外觀的星系，而它的質量大多大於我們銀河系 ，包括比銀河系大10倍的巨型星系。位於星系團中心的橢圓星系之中，有的是吞沒其周圍的星系而成長為更大星系。

最後還有一些沒有明顯形狀的不規則星系 ( Lenticular Galaxies )及透鏡狀星系(Irregular Galaxies)。不規則星系可能是由星系的互撞或合併而出現，也有因與伴星系(或母星系)之間潮汐力交互作用才變形的狀況。



另外來說說星系的分類法，現今的星系分類的基礎源自哈伯所提出的分類法

。在1926年提出的分類法只有橢圓星系 (EO~E7型)、旋渦星系(S型)和棒旋渦星(SB型)的分類，但是從E型到S 型的連貫性不一，因此1936年又插入透鏡狀星系(SO型)。之後，在1950年把旋渦星系和棒旋渦星系依照核球的大小、旋渦的捲繞方式分別細分A、B、C型。不規則星系也細分為Irr型、llrr型、ll型。

不過這次並沒有對分類法細節多作介紹。


一﹑大霹靂發生,星系的起源?

我們首先要來探討的是星系（又稱銀河Galaxy）的起源，這方面的問題目前有許多種理論，且都與宇宙的起源有關，尚還在研究而未成熟的階段，因此也無法下百分之百的定論，不過我們將依據現今最熱門且有跡可尋的大爆炸（大霹靂）起源說來推論星系的形成，也就是我們宇宙簡史課程主要在探討的部分，以及基本採信的學說。一百五十億年前在虛無中的一場大爆炸誕生了宇宙，爆炸的衝擊力使宇宙在短短的數個億分之一秒的時間內便從剛開始的 1/ 10^33 釐米膨脹了10^50倍之多，而至今仍以平均30公里/每秒的速度持續擴大著，據科學家們計算﹐大約每四秒便增加了我們銀河系那樣大的體積！在大爆炸後10^-32秒時，宇宙的膨脹降低了它的溫度和密度，最早的基本粒子從爆炸所附予的能量中出現，它們是夸克、電子、中子、微子、光子以及它們的反粒子等，當過了 10^-6秒，宇宙膨脹到了如同太陽系般大小，夸克開始三個三個的被核力量所結合而產生質子和中子，三分鐘後，核力量又再度結合質子和中子形成了氫核和氦核，而在之後的三十萬年間氫核以及氦核分別又和電子聚合而產生了氫原子和氦原子，這些由原子所組成的雲散佈在宇宙的各個角落。

二﹑原星系 Proto Galaxies

接著呢，原子雲因本身重力作用下收縮，崩潰成上千億個氣團，而它們的引力中心也因此而旋轉加速，這時便形成了原星系，各個原星系內物質重力崩潰的活動一直持續了大約二十億年，重力使某些氣團壓縮成球狀，而其中心的密度和溫度不斷地增加與升高，原子在氣團中急速的碰撞並釋放出電子和氫核（質子）、氦核，當溫度到達了145萬度時，氫開始產生核融合（四個質子聚變成氦核）並以輻射的方式釋出能量， 放出巨大的光和熱，此刻也因核融合所產生的幅射壓平衡了重力的塌縮，至此第一代恒星便誕生了。

三﹑橢圓星系 Elliptical Galaxies

在這同時，星系也漸漸的有了雛形。原星系的中心區由於收縮快、 密度高，因此形成恒星的速度也較快，造成了星系核，如果原星系的初始密度和速度彌散度夠大的話，那麼整個原星系的恒星形成率將會非常的高，在短短的十億年間所有氣體都幾乎演化成恒星了，於是構成了橢圓星系，從此後橢圓星系的外觀也不會有太多的改變而一直保持至今，所以我們所見到的橢圓星系內幾乎都是年老的恒星了。