宇宙形成（２０點）知道的請加油吧

Question

我們知道爆炸會使該區瞬間膨脹而行成真空，隨後因大氣壓力而消失恢復，那宇宙是由一個非成小而密度非常大的質點爆炸而成，
科學家推論宇宙還在擴大，那是不是代表再這真空的空間內時間異常緩慢？或甚至可以說他有一天會回覆到一個小點？在一次發生爆炸？如果不會的話，那是否意味著宇宙之外還有另外一個也是真空的、更加巨大的空間存在呢？

Answer 1

宇是上下四方，宙是古往今來，所以宇宙是空間與時間的組合，它處於不斷的運動和發展，在空間上無邊無界，在時間上無始無終。宇宙一般亦當作天地萬物的總稱，人類對於宇宙的認識從最早的太陽系到銀河系，再擴展到星系，乃至於星系團，這些皆是觀測到的宇宙，科學家依多年觀測與研究推論，整個宇宙是均勻且各方向對稱，亦即宇宙無特殊點，且觀測者無論往那方向看，所看到的宇宙都是一樣的。
在宇宙學中和其他宇宙模型相比，被現今大部分天文學家接受的宇宙起源學說就是霹靂說，因為它有哈柏膨脹和微波背景輻射兩大觀測證據。在霹靂說中，宇宙是由1個密度與溫度趨近無限大的特異點，在1次大爆炸中開始的，爆炸使得宇宙膨脹，最初數百億度的高溫只有質子、電子、中子與光子等基本粒子存在，約3分鐘後，溫度降至約10億度，此時質子、中子等開始結合成氫、重氫和氦之類的輕原子核，隨著時間推移，宇宙持續膨脹與冷卻，至數十萬年後溫度降到3,000K時，氫原子核與電子組成中性氫原子，並逐漸由均勻狀態開始凝聚，熱輻射則繼續均勻無方向性冷卻至今天所測的3K。從大爆炸後數十萬年到數億年間物質聚合成星系，最初的10億或20億年，宇宙已大致形成，此後各星系隨宇宙膨脹而繼續奔離，科學家依星系奔離速度估計，自大爆炸到今日，大約是100億至200億年。
依照霹靂說的理論，宇宙最初是處於高溫高密度狀態，因發生1次大爆炸而急速膨脹，現今經由觀測發現，星系都遠離我們而去，且距離愈遠的星系奔離速度愈大，因此宇宙至今仍在不斷地膨脹中。然而因物質之間的重力吸引會降低膨脹速率，故物質的多寡決定未來宇宙的演化，最後可能的結果有3種：

開放（open）宇宙：如果重力不足以阻止膨脹，則宇宙將一直膨脹下去，沒有終結且漸趨冰冷，星系間距離持續增加，但奔離速度會逐漸降低。
封閉（close）宇宙：若重力足以阻止膨脹，宇宙膨脹至極大值之後將轉為收縮，最後又回到像最初的高密度、高溫度狀態。有人認為它可能會再度發生大爆炸，開始下一次的膨脹。
平坦（flat）宇宙：宇宙膨脹至某限度後，此時重力剛好與膨脹力相抵，因此即不膨脹亦不收縮，星系間距離將保持不變。
　　宇宙未來將成何種形式，完全要看它是否有足夠的物質來產生足夠的重力，科學家研究後推論，若宇宙目前的密度超過每立方公分4.710-30克，則宇宙會封閉，否則是開放，此密度因而稱為臨界密度，由於現今我們尚無法準確地觀測及計算宇宙確實的密度，因此尚無法確定宇宙未來將以何種形式演化
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Answer 2

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Answer 3

宇宙誕生的各種理論：

長久以來，關於宇宙的誕生，一直存在著兩種截然不同的觀點。一種觀點是認為，宇宙沒有所謂的起源，它就是存在，並將繼續存在無限久。另一種觀點是認為，宇宙並非一直存在，而是有一個起源，在某一時刻誕生的。1781年，哲學家伊曼努爾‧康得在他的著作《純粹理性批判》一書中指出，不論宇宙是有開端還是沒有開端都是不可能的，這就是著名的“二律背反”。當然，今天的物理學家是不會同意康得的觀點的，因爲他的論證本身隱含了時間可以脫離宇宙而存在的假設，這是不能被接受的。

穩恒態宇宙觀：

觀點：

此一論點是認為，宇宙在根本上隨時間不變，即是說，人們相信宇宙是穩恒的。可是，這一觀點從一開始就值得懷疑，熱力學第二定律和牛頓的引力定律都暗示了宇宙只可能運行有限的時間並且不可能處於穩恒狀態。然而，穩恒宇宙的思想的影響是如此之深，以至於在20世紀之前，都沒有人提到過，宇宙是在膨脹還是在收縮。就是那些意識到宇宙不可能保持穩恒的人，也總是試圖去修正牛頓的理論，而不去考慮宇宙有可能是變化的。牛頓本人是知道這個問題的，但是，他相信大致均勻的分佈在無限空間中的無限天體足以讓宇宙保持穩恒。甚至是愛因斯坦也沒有意識到宇宙的變化。愛因斯坦的廣義相對論本身預言了宇宙不是在膨脹就是在收縮，然而，愛因斯坦對穩恒宇宙的思想是如此的執著，以至於要在他的公式中加入一個宇宙常數用以抗衡引力。

　　這個局面直到哈勃發現各星系正在以驚人的速度不斷分散之後才受到致命的打擊。尤其是在大爆炸理論推斷出奇點的存在，也就是宇宙必然存在一個開端，這個理論才逐漸銷聲匿迹。