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黑洞实际为一天体，天体表面的物体受到的重力近似等于物体与该天体之间的万有引力，对黑洞表面的某一质量为m物体有：
G＝mg
又有＝，
联立解得：g=，
代入数据得重力加速度的数量级为1012m/s2，故A正确，B、C、D错误．
故选：A．
模型世界杂志（二）1+1等于几啊,【模型世界杂志】2004年10月,一条科学新闻在国内的媒体上不胫而走：“1+1=2入选最伟大的公式.”原来,英国著名的科学杂志《物理世界》此前举行了一场别开生面的评选活动,邀请世界各地的读者选出自己心目中最伟大、最喜爱的公式、定理或定律.结果,让很多人意外的是,1+1=2这个连小学生都知道的基本数学公式不仅入选,而且还高居第七.一个加拿大读者说出了他的理由：“这个最简单的公式有着一种妙不可言的美感.”此次评选活动的主持者则这样评价到：“一个伟大公式的力量不仅论述了宇宙的基本特性并传达了标志性的信息,而且还在尽力孕育出更多自然界的科学突破.”
无独有偶,1971年,尼加拉瓜发行了一套纪念邮票《改变世界面貌的十个数学公式》,排在第一的赫然正是这个“1+1=2”.（看来它是很重要!）
1+1=2之所以如此重要,原因在于它是一条关于“数”的基础公式.没有它,就根本不会有数学,更不要说物理、化学等其他自然科学了.
[编辑本段]数的出现
早在蒙昧时代,人们就在对猎物的储藏与分配等活动中,逐渐产生了数的感觉.当一个原始人面对放在一起的3只羊、3个苹果或3支箭时,他会朦胧地意识到其中有一种共性.可以想象,他此时会是多么地惊讶.但是,从这种原始的感觉到抽象的“数”的概念的形成,却经过了极其漫长的时间.
一般认为,自然数的概念的形成可能与火的使用一样古老,至少有着30万年的历史.现在我们无法考证,人类究竟在什么时候发明了加法,因为那时没有足够详细的文献记录（也许文字也刚刚诞生）.但加法的出现无疑是为了在交换商品或战俘时进行运算.至于乘法和除法,则必定是在加减法的基础上搞出来的.而分数应该是处于分割物体的需要.
应该说,当某个原始人第一个意识到1+1=2,进而认识到两个数相加得到另一个确定的数时,这一刻是人类文明的伟大时刻,因为他发现了一个非常重要的性质——可加性.这个性质及其推广正是数学的全部根基,它甚至说出数学为什么用途广泛的同时,告诉我们数学的局限性.
人们现在知道,世界上存在三类不同的事物.一类是完全满足可加性的量.比如质量,容器里的气体总质量总是等于每个气体分子质量之和.对于这些量,1+1=2是完全成立的.第二类是仅仅部分满足可加性的的量.比如温度,如果把两个容器的气体合并在一起,则合并后气体的温度就是原来气体各自温度的加权平均（这是一种广义的“相加”）.但这里就有一个问题：温度这个量不是完全满足可加性的,因为单个分子没有温度.
世界上还有一些事物,他们是彻底拒绝可加性的,比如生命世界里的神经元.我们可以将容器里的分子分到两个容器,使得每个容器里的气体仍然保持有宏观量——温度、压强等.但是,我们对神经元不能这样做.我们每个人都会产生幸福、痛苦之类的感觉.生物学告诉我们,这些感觉是由神经元产生的.但是,我们却不能说,某个神经元会产生多少幸福或痛苦.不仅每个神经元并不具备这种性质,而且我们也不能将大脑劈成两半,使得每个半球都有幸福或者痛苦感.神经元不是分子——分子可以随时分开或者重组,神经元具有协调性,一旦将他们分开,生命就会终结,不可能再组合（你可以自我实验下-.-）.
目前的数学尽管已发展了5000年,却仍主要建立在可加性的基础之上.遇到这些不满足可加性的问题时,我们常常觉得很难用数学来处理.这正反映了数学的局限性.
[编辑本段]另一种“1+1”
数学上,还有另一个非常有名的“（1+1）”,它就是著名的哥德巴赫猜想.尽管听起来很神奇,但它的题面并不费解,只要具备小学三年级的数学水平就就能理解其含义.原来,这是18世纪时,德国数学家哥德巴赫偶然发现,每个不小于6的偶数都是两个素数之和.例如3+3=6； 11+13=24.他试图证明自己的发现,却屡战屡败.1742年,无可奈何的哥德巴赫只好求助当时世界上最有权威的瑞士数学家欧拉,提出了自己的猜想.欧拉很快回信说,这个猜想肯定成立,但他无法证明.
有人立即对一个个大于6的偶数进行了验算,一直算到了330000000,结果都表明哥德巴赫猜想是对的,但就是不能证明.于是这道每个不小于6的偶数都是两素数之和[简称（1+1）]的猜想,就被称为“哥德巴赫猜想”,成为数学皇冠上一颗可望不可即的“明珠”.
19世纪20年代,挪威数学家布朗用一种古老的数学方法“筛法”证明,每一个大于6的偶数可以分解为一个不超过9个素数之积和另个不超过9个素数之积的和,简称“（9+9）”.从此,各国数学家纷纷采用筛法去研究哥德巴赫猜想.
1956年底,已先后写了四十多篇论文的陈景润调到科学院,开始在华罗庚教授指导下专心研究数论.1966年5月,他象一颗璀璨的明星升上了数学的天空,宣布他已经证明了（1＋2）.
1973年,关于（1+2）的简化证明发表了,他的论文轰动了全世界数学界.“（1+2）”即“大偶数都能表示为一个素数及一个不超过二个素数的积之和”,被国际公认为“陈景润定理”.
陈景润(1933.5~1996.3)是中国现代数学家.1933年5月22日生于福建省福州市.1953年毕业于厦门大学数学系.由于他对塔里问题的一个结果作了改进,受到华罗庚的重视,被调到中国科学院数学研究所工作,先任实习研究员、助理研究员,再越级提升为研究员,并当选为中国科学院数学物理学部委员.
1996年3月下旬,由于积劳成疾,在距离哥德巴赫猜想的光辉顶峰只有咫尺之遥时,陈景润却倒下了,给世人留下无尽遗憾.
没有“1+1=2"就没有我们的宇宙了.然而为什么“1+1=2”?是谁让“1+1=2”呢?为什么呢?不是一般的人能答出来的!
科学家到现在才说出来,很复杂的!
1+1为什么等于2?这个问题看似简单却又奇妙无比. 在现代的精密科学中,特别在数学和数理逻辑中,广泛地运用着公理法.什么叫公理法呢?从某一科学的许多原理中,分出一部分最基本的概念和命题,对这些基本概念不下定义,而这一学科的所有其它概念都必须直接或间接由它们下定义；对这些基本命题（也叫公理）也不给予论证,而这一学科中的所有其它命题却必须直接或间接由它们中推出.这样构成的理论体系就叫公理体系,构成这种公理体系的方法就叫公理法. 1+1=2就是数学当中的公理,在数学中是不需要证明的.又因为1+1=2是一切数学定理的基础,所以它也是无法用数学的方法证明的. 至于“1+1为什么等于2?”作为一个问题,没要求大家必须用数学的方法证明,其实只要说明为什么1+1=2就可以了,可以说这是定义,也可以说这是公理.不过用反证法还是可以证明的：假设1+1不等于2,则数学就是一锅粥,凡是用到数学的地方都是一锅粥,人类社会就乱了套了,所以1+1必须等于2. 1+1=2看似简单,却对于人类认识世界有非同寻常的意义. 人类认识世界的过程就像一个小孩滚雪球的过程：第一步,小孩先要用双手捧一捧雪,这一捧雪就相当于人类对世界的感性认识.第二步,小孩把手里的雪捏紧,成为一个小雪球,这个小雪球就相当于人类对感性认识进行加工,形成了概念.于是就有了1.第三步,小孩把雪球放在地上,发现雪球可以粘地上的雪,这就相当于人类的理性认识.雪可以粘雪,相当于1+1=2.第四步,小孩把粘了雪的雪球在雪地上滚一下,发现雪球粘雪后越来越大,这就相当于人类认识世界的高级阶段,可以进入良性循环了.相当于2+1=3.1,2,3可以排成一个最简单的数列,但是可以演绎至无穷. 有了1只是有了概念,有了1+1=2才有了数学,有了2+1=3才开始了数学的无穷变化. 物理学与1+1=2的关系 人类认识世界的过程是一个由感性到理性,有已知到未知的过程. 在数学当中已知1、2、3,则可以至于无穷,什么是物理学当中的1、2、3呢?我认为：质量、长度、时间等基本物理概念相当于1,它们是组成物理学宏伟大厦的砖和瓦；牛顿运动定律相当于2,它使我们有了真正的物理学和科学的物理分析方法；力学的相对性原理相当于3,使牛顿运动定律可以广泛应用.在经典物理学中一切都是确定无疑的,有了已知条件,我们就可以推出未知. 等到相对论的出现,一切都变了.现在相对论已经深入人心,即便是那些反对相对论的人,也基本上是认可相对论的结论的,什么时间可变、长度可变、质量可变、时空弯曲……经典物理学认为光速对于不同的观测者是不同的（虽然牛顿是个唯心主义者）.相对论则认为光速对于不同的观测者是不变的（虽然我们是唯物主义者）.我们丢掉了经典物理学所有不变的东西,换来的是相对论唯一不变的东西----光速.我觉得就象是用许多西瓜换来了一个芝麻一样,而且这个芝麻是很抽象的,它在真空中,速度最快,让你根本捉不到、摸不到. 我认为牛顿三条运动定律是真理,是完美的,是不容置疑的.质疑牛顿运动定律的人开口闭口说不存在绝对静止的物体,也不存在绝对不受外力的物体,却忘了上学时用的物理教材,开头都有绪论,绪论中都说：一切物质都在永恒不息地运动着,自然界一切现象就是物质运动的表现.运动是物质的存在形式、物质的固有属性……还提到：抽象方法是根据问题的内容和性质,抓住主要因素,撇开次要的、局部的和偶然的因素,建立一个与实际情况差距不大的理想模型来研究.例如,“质点”和“刚体”都是物体的理想模型.把物体看作质点时,质量和点是主要因素,物体的形状和大小时可以忽略不计的次要因素.把物体看作刚体——形状和大小保持不变的物体时,物体的形状、大小和质量分布时主要因素,物体的变形是可以忽略不计的次要因素.在物理学研究中,这种理想模型是十分必要的.研究机械运动的规律时,就是从质点运动的规律入手,再研究刚体运动的规律而逐步深入的.有人在故意混淆视听,有人在人云亦云,但听的人自己要想一想,牛顿用抽象的方法来分析问题,是符合马克思主义分析问题抓主要矛盾的指导思想的,否定了牛顿运动定律,我们拿什么来分析相对静止状态、匀速直线运动、自由落体运动……? 看来相对论不但搞乱了我们的基本概念,还搞乱了我们的分析方法,这才是最危险的,长此以往,物理学将不再是物理学,而是一锅粥,一锅发霉的粥! 我认为物理学发展的正确思路是先要从质量、长度、时间、能量、速度等基本物理概念的理解上着手,在物理学界开展一场正名运动,然后讨论牛顿运动定律是否错了,错的话错在哪里,最后相对论的对错也就不言自明了,也容易接受了.
请采纳答案,支持我一下.
模型世界杂志（三）时间是什么?有没有可能"回到从前"或"到达未来"?
有人认为时间就像一根橡皮筋,而其他人认为它是间断性的.如果时间曾经有过开端的话,那就要追溯到160亿年前.让我们一起去看看时间是什么,时间这个如此不规则的尺度是如何作用的.
时间对于住在一楼的人来说比住在顶层的人过得慢,尽管它不足以使里面的人变得长寿.要想使一个人变得年轻些,只需乘坐一架普通的飞机做一次环球旅行就可以了.这是时间效应对所有的人都相同的两个令人难以置信的结果：时间可以延长也可以缩短,这取决于空间、重力和速度.本文将带领读者去探索时间这个外表看起来很亲近但是又很神秘的尺度.
1.时间究竟是什么?
1000多年来,人们一直都在寻找这个问题的答案.比如,在古希腊,时间的定义问题对哲学家的困扰更甚于对数学家的困扰.在伽利略的伟大发现之后,牛顿把时间最终定义为数学上的量.但是,这位伟大的英国科学家认为,时间是一个被神秘气息所覆盖着的客体,因为时间独立于任何物体,在一切之上,是绝对的.时间与圣人是如此接近,以至于上帝被比为一座钟.
爱因斯坦认为,时间一点也不像是大自然里的一条“自由自在的狗”,而是一个实实在在的尺度.即使在今天,我们仍然不能像定义任何一个实际的事物那样给时间下一个定义.我们可以度量时间,但不知道时间是什么,并且还把“时间”挂在墙上或者带在手腕上.根据爱因斯坦的相对论,我们知道时间可以延长或是缩短.这就是物理学家为什么把时间简单地用作确立事件的序列,并且用时间标记它们.比如人的生日或食品的保质期等.
2.时间是像河流一样流动还是有间断的接替?
不幸的是,没有一种理论或者是一项实验能够证实时间是以连续的方式流动还是像一部电影里的每格画面,给人一种连续的印象,即有间断的接替.对时间的连续性或间断性的研究还涉及到另外一个问题,即时间到底有没有开端.对此,至今还没有确切的答案.因为著名的大爆炸理论认为时间—空间有一个开始；而另外的一些科学家则指出,“时间”尺度没有一个瞬间的开始,这是不必要的.这样事情就复杂了.因为根据量子力学的原理,比所谓的普朗克时间(Planck Time)小的时间间隔是不可探知的.普朗克时间单位在秒数量级.所以在一个非常短的时间内是不可能计算出新生的宇宙状态的.总之,就现在的理论来看,有关宇宙的第一声啼哭将永远是个未知数.
现在我们回到时间的“连贯性”上来.奇怪的是它能够以连续或间断的方式流动,但最小的、可计算的时间间隔则与“普朗克时间”一样.总之,时间是一条连续的带子,而物理学家把它当作一条环环相扣的、不连续的项链.
几年前,科学家大卫·芬克勒斯坦因(David Finkelstein)曾经提出过一种理论,但是没有在科学界获得很大的支持.这位物理学家假设时间原子存在.这些时间原子可能表现出了它们的间断性.
3.对于所有人来说,时间是以同一种方式流逝吗?
爱因斯坦的理论表明答案是否定的.实际上同空间一样,时间也是相对的.相对是什么意思呢?即为了完整地而不是模棱两可地描述一个事件,那么这个事件就应该被放在一个参照系里.例如,如果我与某人在路的尽头约会,那么“尽头”对另外一个人来说可能恰好是路的开端.如果我加上“在路尽头后面的广场”,那么这个“约会事件”就准确了.带有时间因素的事情也是如此.如果我说10年过去了,那么我就必须指出,是与哪个参照系相比过去了10年.很明显,在每天的生活里没有必要拘泥于细节.但是谁又知道将来我们会不会组织星际旅行或者与外星人交流呢?到那时,时间间隔就不再这么简单了,就会感到时间的相对性了.
一个有名的例子能够解释这一切.阿尔法(Alfa )和贝塔(Beta)是一对30岁的孪生兄弟,都是宇航员.2000年,贝塔开始乘坐速度为每秒24万公里的太空飞船向距离地球8光年的一个星球进发.以这种速度,贝塔来回单程各需要10年时间.事实是为了达到所要的平均速度,贝塔需要加快速度,而在到达目的地时还要减速.因为他们两个的参照系不再相同,只需改变运动方向我们就可以把阿尔法和贝塔的时间分离开来.当贝塔在2020年回到地球上来时,将看到阿尔法庆祝50岁(老了20年)生日,而这时对他自己来说才刚刚过了12年,他才只有42岁.这不是一个智力测验.时间的伸缩已经被真实的表所测量到.1971年,美国华盛顿大学的哈费勒(J.C. Hafele)和美国海军天文台的理查德·基廷(Richard Keating)两位物理学家作了环球旅行,并且测量了飞机上的4座原子钟.飞机的速度无法和光的速度相比(相差几百万倍).但是科学家们却证实捕捉到了时间的伸缩性：在旅行结束时,飞机上的钟表指示与地面上的钟表相比晚了59纳秒.另外,高度也影响时间的流逝,爱因斯坦的理论表明由于重力的原因,时间离地面越近流逝得就越慢.实际上,在地下室里,时间流逝得要比在楼房顶层慢.有人曾经计算过,在人的一生中,如果是住在一层的话,可以多活一微秒,当然,这对长寿来讲太微不足道了.
4.如果时间是一个尺度,那么为什么不能像在空间中一样前进和后退呢?
在将来和过去的时间中旅行都属于科学幻想.正如奥地利数学家库尔特·歌德尔(Kurt Godel)在1949年所证实的一样,在过去的时间里旅行是不被物理学的法则所禁止的,然而条件是非常特殊的：宇宙要能够转动(这在现实中是不可能发生的),并且时间的追求者必须以大于光速71%的速度移 动.总之,菜谱是有了,但是没有配料.正如物理学家斯蒂芬·霍金所认为的那样,这可能是自然保护自己的一种方式,同时阻止时间旅行就会避免可能带来的悖论,例如会和自己相遇或者是改变历史一类的现象.
5.黑洞是否真的是时间机器呢?
黑洞所提供的可能性之一是,在通过了一个时空隧道后落入它们之中,并且重新出现在过去.隧道是什么?有各种各样的假设,从抗重力到对映世界,再到宇宙更替.虽然假设众多,但没有一个是可行的.只需想一想黑洞超强的引力就够了：时间就像一根皮筋,最后被拉长,而在这种情况下要想活着出来是毫无希望的.时间是一个永久的话题,人们仍在不断地探索和尝试其他的方法.
参考资料：科学世界杂志
名人对时间的看法:
圣奥古斯丁∶『说起时间,每个人都晓得它代表什麽意思,但究竟什麽是时间?如果没有人问我,我一清二楚；如果要我说明 ~ 那我就不知道了』!
牛顿也曾解释过『时间』∶『时间是不受限制的,无论宇宙存在与否,时间都运行无碍』.
莱布尼兹推翻了牛顿的说法,他认为∶『时间仅是事件的顺序；它本身并不存在』.
爱因斯坦也赞同莱布尼兹的论调,他说∶『一旦与人类评估的事件分开,时间即无法单独存在』.
而在字典上是这样解释的∶『时间是从过去、现在到未来,一连串事件接续而成的连续体』.
这样看来相对论中的时间变慢似乎并不成立,因为时间根本就不存在.
在广义相对论中,由于时间和空间在公式中表达的方式,使实际谈论时间的创生成为可能.麻烦的是,在经典理论中,当空间和时间“开始形成”时,实在的点本身是数学中的奇点,数学失效了,所以它不能给你一个创生论.你在传统的宇宙论中所能说的是,存在许多不同的可能宇宙,它们所有都和爱因斯坦方程式相符合.我们恰巧在这个宇宙中生活的事实,毋宁说纯粹是出于偶然.你不能赋予任何理由——甚至在原则上也不能.你所能说的一切是条件陈述：假定宇宙在这一时刻处在这个状态,则它在以后的时刻将处于那个状态.它是条件性类型的演化.
然而,当你谈到虚时间,就有一个奇怪的可能性,也就是“现在”不一定要有一连串的过去时刻.如果我们从现在这一时刻往过去回溯,在很长的时间内一切都完全正常地进行,甚至在虚时间中也是如此.只要你使用这个唯象的时间,看起来就像你在通常时间里回溯过去.
但是随着你往以前退去,越来越接近传统的实时间图像中变成原点之处,你就发现时间的性质在改变,复的或虚的变得越来越有份量.最后,在经典理论中应该是奇点的东西被抹平了,你就得到这张漂亮的图画,这些碗状的宇宙创生图像.那里没有起点,只是某种光滑的形状.
哈特尔和霍金所发现的是,如果你假设,宇宙在虚时间里的过去历史图像是所有可能的、恰好和我们现在时刻字宙相符的这类形状、而你多多少少用传统量子力学方式来解释之,至少在原则上你会得到整个宇宙唯一的波函数.
这样,你就得到了这个没有过去的美妙图画,宇宙根本不从任何东西产生出来.因为它是一个自洽的数学结构,所有你真正能说的是宇宙存在.和从某点创生宇宙的图景不一样,这宇宙没有过去,因为没有任何它在其中创生的东西.
如此,宇宙从“无”中创生的说法,实际上有一点用词不当；这是词汇“无”的误用.它不只是指在空虚的空间中出现宇宙,你也许可以把这空间称为“无”：因为甚至连创生事件也不存在,所以根本不存在任何东西!
在这些理论中,动词过去时态的使用变成不恰当.当然,在人们相信实时间时就建立了时态.不幸的是,我们还没有在虚时间中表示时态的语言形式.因此,在这层意义上,说“从无中创生”肯定是误导的.它对于这个在预先存在的时间中忽然出现的宇宙图像很合适,可是它并不是哈特尔——霍金态的贴切描述.
史蒂芬·霍金
为了预言宇宙是如何起始的,人们需要在时间开端处也能成立的定律.在实时间内只存在两种可能性：或者时间往过去回溯直至无穷,或者时间在一个奇点处有一个开端.人们可以把实时间认为是从大爆炸起到大挤压止的一根直线.但是,人们还可以考虑和实时间成直角的另一个时间方向.这叫做时间的虚方向.在时间的虚方向,不必要任何形成宇宙开端或终结的奇点.
在虚时间里,没有科学定律在该处失效的奇点,也没有人们需要在该处乞求上帝的宇宙边缘.宇宙既不创生也不毁灭结束.它就是存在.
也许虚时间才真正是真实的时间,而我们称为实时间的仅是我们的想象.宇宙在实时间里各有一个开端和终结.可是在虚时间里,不存在奇点或边界.因此,也许我们称为的虚时间是真正更基本的,而我们叫做实时间的,只不过是我们发明的观念,用来帮助自己描述我们认为的宇宙的样子.
基帕·索恩
宇宙如何终结存在两种基本理论.一种是开放宇宙的观念,它会继续演化,不会突然终止；事情仅仅是缓慢下来,并且按照热力学第二定律到达热死.另外一种是闭合宇宙的观念,它会停止膨胀,而且会向自身坍缩回来,这有时被称作大挤压,像是大爆炸,只不过在时间上颠倒过来就是了.
詹姆·哈特尔
虚时间中的词“虚”不是指想象：它是指数学中非常古老的观念,也就是虚数,譬如-1的平方根,理解这一点非常重要.对于一位给定的观察者,空间和时间当然是可区分的：我们用尺来测量空间,用钟表测量时间.爱因斯坦和赫尔曼·闵可夫斯基在本世纪初指出,不同的观察者的空间和时间概念,只不过是同一个统一的空间——时间观念的不同方面.空间——时间是四维空间几何,它有某些类空间的方向和某些类时间的方向.所以就一定意义上来讲,在那里空间和时间概念仍是可以区分的.
尽管那种观念具有巨大威力,在统一这些概念方面仍然可以走得更远些.如果你用虚数来测量时间方向,那你就得到了空间和时间之间的完全对称,这在数学上是非常美妙和自然的观念.无边界设想就是利用这个数学的单纯化,导致所有可能的宇宙的初始条件中的最简单的理论.
但是,人们不应认为日常经验中可以直接体验到虚时间.它是一种用来表达物理方程式的美丽的数学观念,同时在此情形下,它是一个解释宇宙初始状况的特殊设想.
当·佩奇
霍金的奇性定理指出,爱因斯坦的广义相对论和一定的观测相结合,意味着宇宙在开端处必须有一个奇点.如果你向时间过去回溯,到达某一点就不能再过去了.我们通常将此视为时间的起点.
这扰乱了许多假定宇宙为无限古老的人.霍金的思想指出宇宙有一个开端,有人觉得,这符合创世纪所描述的宇宙在时间中创生；虽然其他神学家说,上帝创世并不见得就发生在我们的时间里.
上帝也许可以创生一个无限宇宙,但是霍金的思想隐含着时间有一个开端.现在,我们当然知道,爱因斯坦理论在非常接近于那个开端处不能成立.所以我们知道,该理论本身在那里失效.那就引起了这样的可能性：即也许宇宙是无限古老的,或者也许是别的什么样子的.
现在许多人——包括我自己以及我认为连霍金都觉得时间概念本身在接近开端处失效,因此谈论开端之前是什么并没有意义：在此之前是否有无限的时间呢?还是只有有限的时间?宇宙是否有一个时间上的绝对开端呢?由于时间观念本身在这些极早的时刻并没有多少意义,所以那些问题有些是没有什么意义的.我们能肯定的是,就我们所知,时间有一个开端,可是这开端有一个点,一旦超过那一点,我们标准的时间概念就失效.
在哈特尔——霍金的无边界设想中,宇宙开端的方式是：时间的行为非常滑稽：在技术意义上时间是虚的.这样时间没有边缘,你似乎有一个地球的表面.譬如说你从北极出发,沿着经线往外走.这些经线的确从北极散开,北极是完全规则的.
这就是霍金的宇宙图像：这个虚时间既没有开端也没有终结.它没有必要永远前进.它是有限的,如同地球只有有限的面积一样.在地球上不可能永远继续向北走下去.由于你可以走到最北的一点,在某种意义上,你会走到尽头.但在另一种意义上,在那里并没有真正的终点.
因此,霍金说,宇宙在开端处没有边界,所以宇宙是一个自足的整体.他还论断道,上帝实在没有必要去启动宇宙：宇宙能够自身存在那里,不需要上帝去创造它.
史蒂芬·霍金
许多人相信,上帝允许宇宙按照一套定律来演化,上帝并不干涉演化的过程促使宇宙触犯这些定律.然而,仍然需要靠上帝去卷紧发条并选择如何去启动它.只要宇宙有一个开端,我们就可以设想有一位造物主.但是,如果宇宙确实是完全自足的,那还会有造物主的存身之处吗?
当·佩奇
还会有造物主的存身之处吗?上帝是否创造宇宙的问题和宇宙是否有边缘并没有直接关联,尽管许多人认为是相关的.它们实际上是不怎么相干的.
例如,我在一张纸上画了两条线.这条直线有两个端点：如果我想象时间以那种方式前进的话,则你可把这一个端点称为起点,那一个端点称为终点.如果时间沿相反方向前进,则情况就变相反,这一个端点称为终点,那一个端点称为起点.你可将此当成宇宙的一个模型,一个具有开端和终结的宇宙.
这个圆圈表示另一个宇宙.当时间前进时,在某种意义上存在一个最早的时刻；可是如果你沿着这圆圈的线,该线没有终点,它只是不断围绕着.
但是,我自己画了这些线,所以在某种意义上而言,我创造了它们.但是它们是否有开端或终结,对我是否创造了它们的问题毫无影响.
我认为宇宙的情形是类似的.在霍金的旧模型中,宇宙具有一个开端,也许还有一个终结.新模型更像这没有开端和终结的圆圈.在某种意义上它有个最左的端点；这样你能说有某种像是最早时刻和最晚时刻的东西.但是,就更技术性的意义来说,既不存在开端也不存在终结.而且这两种都可以由上帝来创造.我们必须先有信仰,才能问它是否由上帝创造的问题.这是科学既不能证实也不能证伪的事体.
我想,霍金在他的书中小心避免公开直截了当地说没有上帝.他仅说：还会有造物主的存身之处吗?然而我想他希望人们从这里得出何种结论是十分明显的.
模型世界杂志（四）地球什么时候变冷?
美国《发现》杂志撰文说,有迹象表明,第五纪冰川期即将来临.此前,一些加拿大科学家在经历了1996年的大风雪以后也公开宣称,地球已经踏入了一个新的冰川期.与此同时,美国一家电视台的科学频道也暗示说：地球在1970年左右就已经进入了第五纪冰川期.
2001年,美国中西部到大湖地区经历了一场由于蜜蜂大量减少而造成的灾难.美国威斯康星州的农民普遍抱怨,因为可恶的冷冬,蜜蜂都冻死了,结果使得他们的农作物因授粉不充分而大量减产.科学家认为这正是第五纪冰川期的表现.
地球经历的四个大冰期
为什么要把地球经历的下一个冰期叫做第五纪冰川期,第五纪冰川期的到来会给地球造成什么影响?要想解开第五纪冰川之谜,就要先从地球经历的四个大冰期说起.
冰川学说专家认为,全球气候在漫长的地质年代中曾有数次冷暖变化,冰川作用随之重复发生.气候寒冷时,降雪量增加,发育大规模的冰川,巨大的冰盖掩盖地球,称为冰期；当气候变暖时,冰川大规模消退,叫做间冰期.
在5.7亿到6.8亿年前的先寒武纪里,我们的地球经历了第一纪冰川期.那次冰川大规模覆盖了澳洲、欧洲、美洲和亚洲部分地区；在4.1亿到4.7亿年前,地球遭遇第二纪冰川期.此次冰川覆盖了非洲、南美洲、欧洲、北美洲北部地区；地球经历的第三纪冰川期是在2.3亿到3.2亿年前,冰川覆盖面积扩大至整个南半球；著名的第四纪冰川期是从250万年前开始并一直持续至今,我们现在就生活在第四纪冰川期里.在第四纪冰川期之初,冰川覆盖了整个北半球.第四纪冰川期之后的大冰期,自然就是第五纪冰川期了.
温室效应与冰川期
目前,地球正处于第四纪大冰期的后期.最近一次冰川广布的情况是在1万多年前结束的.此后,气候总的来说在逐渐变暖,冰川逐渐消融,规模变小,现在冰川的面积只占陆地面积的10％.观测的结果告诉我们,阿尔卑斯山上的冰川在1876—1934年间面积减少了15％,较大的冰川缩短了1—3.5千米.喜马拉雅山上的绒布冰川,冰舌中部近百年来减薄了约50米.但也不是直线下降,仍有时冷时热的变化.不过,从长期来看,总的趋势是变暖了.
说到这儿,可能有人会问,目前不是大家都在关注“温室效应”和“全球变暖”吗,那么地球到底将会越来越热,还是越来越冷呢?其实这个问题是局部与整体的关系问题,“温室效应”与“全球变暖”是由人为因素导致的短暂气候变化,它与地质历史上的冷暖变化比起来是极其微小的,只是一个局部现象,对整个地球气候变化的总趋势产生不了影响.但是,这并不是说温室效应无足轻重了,温室效应的加剧会导致短期气候异常,进而影响人们的正常生活.
冰川期生物的命运
第四纪冰川期的来临,导致了大量生物物种的灭绝,因为在第四纪冰川期之前存在一个比较长的间冰期,那时气候温暖,环境适宜生物生存,可以说是一个很舒适的“太平世界”.俗话说“生于忧患,死于安乐”,生物生存在这样的环境里其适应性就逐渐变差,甚至退化,结果在大规模冰川来临的时候,很多物种便走向灭绝.比如现在我们在化石中看到的长毛象,就曾经大量生活在第四纪冰川期来临之前的间冰期.同时,在冰期里部分物种灭绝,也会有新的物种诞生,比如地球上最高等生物———人类,就是在第四纪大冰期中诞生并进化的.
但是,正如第四纪冰川期中大量动物因不适应新环境而灭绝一样,人类似乎也正面临生死挑战.最近有美国专家称,人类进化正趋于停止.若果真如此,这对人类本身是一个非常危险的信号,停止进化就是退化的开始.如果人类不能不断地提高自身肌体的抵抗能力,而只满足于享受“舒适”的自然环境和高科技带来的“免疫”能力,那么,可以想象在下次大冰期来临时,人类将面临全面毁灭的严酷命运.
正在向第五纪迈进
第五纪冰川来临,意味着我们的地球又要进入一个冰川广布的可怕的地质年代了吗?
德国波茨坦气候变化学研究所的研究人员斯台芳.拉姆斯托夫通过计算模型证明,全球气候变暖将改变海湾暖流的流向,从而导致欧洲大陆进入冰期.根据拉姆斯托夫的研究,全球气温升高最终可能导致欧洲出现区域性冰期.气候学家甚至间接地证明,海湾暖流热效应在大西洋北部海域已明显减小,欧洲的气候变得越来越反复无常.
中国科学院兰州高原大气物理研究所的汤懋苍等专家认为,现在地球正在从“太平世界”缓慢地向强对流型转化,届时强造山运动和热能向机械能转化的现象又会出现,一个新的大冰期很可能会降临地球,他们还根据自己的模型推测第五纪冰期大概将在1亿年后来临.
面对众说纷纭的研究结论,我们只能说,第五纪冰川来临的可能性比较大.但在一个短时期内还很难确定其趋势,这仍然需要我们进一步的深入研究.
模型世界杂志（五）英国《新科学家（New Scientist）》杂志评选出了2008年度世界8项科学之最，在XTEJ1650-500双星系统中发现的最小黑洞位列其中，若某黑洞的半径R约45km，质量M和半径R的关系满足＝| c
黑洞实际为一天体，天体表面的物体受到的重力近似等于物体与该天体之间的万有引力，
对黑洞表面的某一质量为m物体有：G＝mg，
又有＝，
联立解得g＝，
带入数据得重力加速度的数量级为1012m/s2，故B正确、ACD错误．
故选：B．
模型世界杂志（六） 现代文(共10分。其中，填空题4分；选择题6分，每小题3分）
3D打印的革命性
王飞跃 梁晓辉
3D打印堪称2012年的一个热词儿。这项由麻省理工学院研究生1995年命名的技术，现在终于变得较为易用和大众化。
3D打印源自100多年前的照相雕塑和地貌成形技术，上世纪80年代已有雏形，其学术名称叫快速成型，是一种不需要传统刀具和机床就能打造出任意形状、根据物体的三维模型数据制成实物模型的技术，被认为是一项改变世界的新技术。具体地说，人们首先需要通过电脑对实物进行扫描或直接创建一个三维设计图，再通过3D打印机对这个立体原型进行“切片”，一层一层地进行数据记录，然后将原材料按切片数据层层叠加，直到最终成型。
3D打印使用的不是传统的“墨”，而是那些能发生固化反应的材料，比如树脂、塑料、陶瓷、金属等，因而能“打印”出实实在在的三维立体模型，就像童话中的“复制机”一般神奇。小到一只耳环，大到体积庞大的工程零件、器具，只要获得了原始的模型数据，3D打印机都能将这些东西精准地复制出来。这将使工厂彻底告别车床、钻头、冲压机、制模机等传统工具，从而转变为一种以3D打印为基础的、成本更低、研发周期更短的生产方式。英国《经济学家》杂志曾刊发题为《第三次工业革命》的文章，称3D打印标志着第三次工业革命的到来。以目前的发展情况判断，3D打印之后，必将是社会制造的迅猛崛起。
据报道，国外目前已经通过3D打印技术成功地“打印”出了手枪、自行车、汽车、电控飞行器等物。美国3D打印服务提供商Shapeways首席执行官彼得称，他们去年已经“打印”了75万种产品，使用的材料包括塑料、不锈钢、银、陶瓷和玻璃等，数量之多令人惊叹。现今，3D打印也应用于珠宝制造和模型制作，在时装业、电影业、建筑业等10多个不同的行业和领域显示出了十足的魅力，并大大改变了美国制造业的格局，以至于美国《时代周刊》将3D打印产业列为“2012年美国10大增长最快的工业”。其实，众多的3D打印创业者此前早已落户以虚拟经济著称的纽约市，即便在2008年金融危机的情况下，3D打印还是拉动了当地的萧条经济，为经济增长贡献了力量。
3D打印的应用并不止于工业制造，它在医学界也有着广阔的发展前景。设想一下，如果它用来打印的“墨”是一个个活体细胞，那么，只要获得相关器官的切片数据，该器官就可以被“打印”出来。这并非天方夜谭，在去年举行的全球科技娱乐设计大会（TED）上，美国维克森林再生医学学院博士安东尼就向人们展示了这样一个肾脏模型打印的过程。据他介绍，他们正在进行一个更大胆的试验，直接用打印机在人体伤口上进行修复式“打印”，如果取得成功，这将是医学领域的重大进展。
选自《 人民日报 》（ 2012年12月18日 22 版）
小题1:3D打印可以广泛地应用于不同的行业，本文则重点介绍了3D打印在 ______ ___ 领域和 _____________ 领域的应用情况。（4分）
小题2:对3D打印优点的阐述，不恰当的一项是（ ） | A．3D打印使用的不是传统的“墨”，从而能减少对环境的污染。 | | B．3D打印是一种低成本、研发周期短的生产方式，是制作业的一次革命。 | | C．3D打印能够带动制造业的发展，从而为经济增长做出贡献。 | | D．3D打印甚至有可能在人体伤口上进行修复式“打印”，所以，它在医学界也有着广阔的发展前景。 | 小题3:根据原文信息，下列判断和推理正确的一项是（ ） | A．3D打印学术名称叫快速成型，是一种根据物体的三维模型数据制成实物模型的技术。 | | B．只要获得了原始的模型数据，3D打印机就能轻松地将所有的东西精准地复制出来。 | | C．众多的3D打印创业者落户以虚拟经济著称的纽约市，在2008年金融危机的情况下，3D打印改变了金融状况，扭转了局面。 | | D．3D打印在医学上也有神奇作用，不仅能 “打印”器官，还能根据相关器官的切片数据克隆出活的器官。 | |
小题1: 制造领域 和 医学领域
小题2:A
小题3:A |
模型世界杂志（七）2013数学建模美赛题目A和B的中文翻译
A ：
当用方形的平底锅烤饼时,热量会集中在四角,食物就在四角（甚至还有边缘）烤焦了.在一个圆形的平底锅热量会均匀分布在整个外缘,食物就不会被边缘烤焦.但是,因为大多数烤箱是矩形的,使用圆形的平底锅不那么有效率.建立一个模型来表现热量在不同形状的平底锅的外缘的分布——包括从矩形到圆形以及中间的形状.
试构建一个模型来显示通过不同锅底的外沿热量的分布情况：方形到圆形极其两者之间的其他形状.
假定：
1.方形烤箱宽长比为W/L；
2.所有参考锅的面积必须为A；
3.最初烤箱的两个支架均衡放置.
构建一个模型用于在如下情境下筛选最佳锅型：
1.适合该烤炉(N)的最大锅型数；
2.最大化均匀热度分布(H)的锅型；
3.最优化条件(1)和 (2),各自占有比率为p 和 (1- p)用以描述W/L与p的差异性.
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B：可利用淡水资源的匮乏
淡水资源匮乏已经成了世界很多国家发展的瓶颈.
建立某一国2013年的水资源战略数学模式,确定一个高效的、实际可行的、高效率利用成本的水资源战略来满足该国（美国,中国,俄罗斯,埃及或特阿拉伯,任选一个）2025年的预期水资源需求,并且确定最佳的水资源战略.尤其要注意的是,你所建立的数学模式必须考虑该国水资源储量和流动规律、海水淡水处理发展状况和水资源保护状况.可能的话,应用你所建立的模式讨论该模式可能产生的对经济、地理和环境方面的影响,为该国领导层提供一份非技术性的政府立场报告,并在该报告中概略介绍你的方法、该方法的可行性和成本核算,以及为什么该方是“最佳的战略选择”.
可选择的国家：美国,中国,俄罗斯,埃及或沙特阿拉伯
模型世界杂志（八）未来地球还会有冰河期吗?【模型世界杂志】科学家称：人类活动使地球进入冰河期延迟 2008年11月14日 新浪科技 据英国《新科学家》杂志报道,英国和加拿大两国科学家称,在人类开始将大量二氧化碳气体排放到大气前,地球正在进入一个半永久性的冰河纪,然而可能由于人类活动的影响,这一冰期将延迟至至少1万年后到来.英国爱丁堡大学托马斯-克罗雷(Thomas Crowley)和加拿大多伦多大学的威廉-海德(William Hyde)在11月13日出版的《自然》杂志上发表了他们的研究.科学家是对微小的海洋化石和地球轨道变动的记录加以研究之後得出此结论的.研究者表示,这一结果并不意味着世人应该停止对抗全球变暖的努力. 剧烈的波动 在过去的5亿年的大多数时期或自复杂生命开始进化之时,地球的气候远比现在炎热,地球南极和北极没有冰雪覆盖.在地球炎热阶段的最近一个时期,大约1亿至5000万年以前,南极被茂密的森林覆盖,浅海淹没了美洲,欧洲和非洲的大片地区.不过自那个时期开始,大气中的二氧化碳含量开始缓慢下降,很可能是由于喜马拉雅山的崛起.结果,地球开始逐步冷却,大约3000万年前,南极开始形成永久性冰盖,后来北极也接踵而至.250万年前,地球的气候进入一个奇怪的新阶段,开始剧烈波动,就像拉锯战一样,地球气候在气候条件与现在相似的间冰期和使北半球的永久性冰层大面积扩张的永久性冰河期之间往来波动.在这些短暂的冰河期高峰期,欧洲北部,亚洲北部以及北美的大部分地区被厚达4公里的厚厚的冰盖覆盖,海平面在今天海平面以下120米处.从“深度时间”的角度来看,克罗雷说,这种冰河期与间冰河期之间的循环波动或许是另一个短暂的过度阶段,气候变得更加充满变数.1万年后地球进入漫长冰期 当这种周期开始后,地球的气候开始从冰河期向间冰河期转变,然后每隔4.1万年周而复始,最近它的周期已经变为10万年.温度的变动幅度也变得更加剧烈,间冰河期时的温度上升到了极限,但冰河期的温度变得更加寒冷,所以总体来说,地球冷却的趋势仍在继续,这种状况一直持续到人类纪,在此期间人类活动影响了地球的地质结构.根据克罗雷和海德提出的气候的简单模型,这种不断加剧的不确定性预兆着地球的气候即将进入一个新的稳定状态——半永久性冰河期.克罗雷说,这个冰河期或许有可能持续数千万年左右.根据这个理论模型得出的结果与地球真实的气候历史达到了最理想的吻合,向漫长冰河期的转变预计最早将发生在1-10万年后,但克罗雷指出,现在还不能过于相信这一结果,因为它只是众多模型中中的一个模型得出的结论.雪球纪 研究地球过去时期的气候的加州大学圣克鲁兹分校詹姆斯-扎克斯(James Zachos)说,世界被锁定在一个冰河期的假想是站得住脚的,气候从一个阶段变为另一个阶段的现象并不罕见.英国布里斯托尔大学研究气候模型的安迪-里德威尔(Andy Ridgwell)指出,在大约3亿年前的石炭纪,存在着广泛而漫长的冰河期.再往前,大约7亿年前,存在一段更为寒冷的时期,这个时期被称为“雪球纪”( Snowball Earth),在此期间,地球几乎完全冻结.但是克罗雷和海德计划进行更多研究说服他们同行接受自己的观点.由于其中涉及漫长的岁月,他们使用了一种非常基本的模型简化计算过程,克罗雷说：“它并不是每个人想要的那样复杂,但是你也可以以进行长时间计算.” 人类活动推迟冰河期到来 在接受《新科学家》杂志采访的研究人员中,没有人认为这个模型的预断值得认真对待.里德威尔说,根据这个理论模型,地球似乎倾向于形成大面积和稳定的冰盖.“所以他们发现通往一个更漫长的冰河期的转折点并不让人感到震惊.”但是,每个人都认为这是一个有趣的理论,里德威尔说：“应该对该理论进行更为深入研究.” 人类已经避免了一个冰河期的设想或许给人们敲响了警钟,气候学家比尔-鲁德曼(Bill Ruddiman)不以闻然,他说,如此说来,石器时代的农民通过向大气释放温室气体阻止了冰河期了吗.但是,这两种观点是彼此迥异的：鲁德曼认为,如果没有人类的干预,就会像以前那样,我们现在会进入另一个短暂的冰河期,而克罗雷认为,在未来的某个时间,整个冰河期和间冰河期循环状态会走向终结.有可能他们两人都是对的或都是错的,但是我们都无法确定孰是孰非.我们在不到一个世纪的时间内向大气中排放了如此巨量的二氧化碳以致大气中的二氧化碳含量比80万年以来含量还要多,这种变化已经以一种不明确的方式延迟了向一次漫长冰河期的转变.虽然现阶段温室气体过多可能防止这一趋势,但并不证明全球变暖有利.(孝文）
模型世界杂志（九）为什么会有宇宙大爆炸?
这个世界的本质是什么?如果真的有宇宙大爆炸,那之前发生的是什么?我觉得我的脑快要爆炸才是真的!
宇宙大爆炸
宇宙大爆炸(Big Bang)仅仅是一种学说,是根据天文观测研究后得到的一种设想.
大约在50亿年前,宇宙所有的物质都高度密集在一点,有着极高的温度,因而发生了巨大的爆炸.大爆炸以后,物质开始向外大膨胀,就形成了今天我们看到的宇宙.大爆炸的整个过程是复杂的,现在只能从理论研究的基础上描绘过去远古的宇宙发展史.在这150亿年中先后诞生了星系团、星系、我们的银河系、恒星、太阳系、行星、卫星等.现在我们看见的和看不见的一切天体和宇宙物质,形成了当今的宇宙形态,人类就是在这一宇宙演变中诞生的.
人们是怎样能推测出曾经可能有过宇宙大爆炸呢?这就要依赖天文学的观测和研究.我们的太阳只是银河系中的一两千亿个恒星中的一个.像我们银河系同类的恒星系 —— 河外星系还有千千万万.从观测中发现了那些遥远的星系都在远离我们而去,离我们越远的星系,飞奔的速度越快,因而形成了膨胀的宇宙.
对此,人们开始反思,如果把这些向四面八方远离中的星系运动倒过来看,它们可能当初是从同一源头发射出去的,是不是在宇宙之初发生过一次难以想像的宇宙大爆炸呢?后来又观测到了充满宇宙的微波背景辐射,就是说大约在150亿年前宇宙大爆炸所产生的余波虽然是微弱的但确实存在.这一发现对宇宙大爆炸是个有力的支持.
宇宙大爆炸的观点:
1932年勒梅特首次提出了现代宇宙大爆炸理论：整个宇宙最初聚集在一个“原始原子”中,后来发生了大爆炸,碎片向四面八方散开,形成了我们的宇宙.美籍俄国天体物理学家伽莫夫第一次将广义相对论融入到宇宙理论中,提出了热大爆炸宇宙学模型：宇宙开始于高温、高密度的原始物质,最初的温度超过几十亿度,随着温度的继续下降,宇宙开始膨胀.
1965年,彭齐亚斯和威尔逊发现了宇宙背景辐射,后来他们证实宇宙背景辐射是宇宙大爆炸时留下的遗迹,从而为宇宙大爆炸理论提供了重要的依据.他们也因此获1978年诺贝尔物理学奖.
20世纪科学的智慧和毅力在霍金的身上得到了集中的体现.他对于宇宙起源后10-43秒以来的宇宙演化图景作了清晰的阐释.
宇宙的起源：最初是比原子还要小的奇点,然后是大爆炸,通过大爆炸的能量形成了一些基本粒子,这些粒子在能量的作用下,逐渐形成了宇宙中的各种物质.至此,大爆炸宇宙模型成为最有说服力的宇宙图景理论.然而,至今宇宙大爆炸理论仍然缺乏大量实验的支持,而且我们尚不知晓宇宙开始爆炸和爆炸前的图景.
宇宙大爆炸理论:大爆炸理论
大爆炸理论是关于宇宙形成的最有影响的一种学说,英文说法为Big Bang,也称为大爆炸宇宙论.大爆炸理论诞生于20世纪20年代,在40年代得到补充和发展,但一直寂寂无闻.直到50年代,人们才开始广泛注意这个理论.
大爆炸理论的主要观点是认为我们的宇宙曾有一段从热到冷的演化史.在这个时期里,宇宙体系并不是静止的,而是在不断地膨胀,使物质密度从密到稀地演化.这一从热到冷、从密到稀的过程如同一次规模巨大的爆发.根据大爆炸宇宙学的观点,大爆炸的整个过程是：在宇宙的早期,温度极高,在100亿度以上.物质密度也相当大,整个宇宙体系达到平衡.宇宙间只有中子、质子、电子、光子和中微子等一些基本粒子形态的物质.但是因为整个体系在不断膨胀,结果温度很快下降.当温度降到10亿度左右时,中子开始失去自由存在的条件,它要么发生衰变,要么与质子结合成重氢、氦等元素；化学元素就是从这一时期开始形成的.温度进一步下降到100万度后,早期形成化学元素的过程结束（见元素合成理论）.宇宙间的物质主要是质子、电子、光子和一些比较轻的原子核.当温度降到几千度时,辐射减退,宇宙间主要是气态物质,气体逐渐凝聚成气云,再进一步形成各种各样的恒星体系,成为我们今天看到的宇宙.
大爆炸模型能统一地说明以下几个观测事实：
a）理论主张所有恒星都是在温度下降后产生的,因而任何天体的年龄都应比自温度下降至今天这一段时间为短,即应小于200亿年.各种天体年龄的测量证明了这一点.
b）观测到河外天体有系统性的谱线红移,而且红移与距离大体成正比.如果用多普勒效应来解释,那么红移就是宇宙膨胀的反映.
c）在各种不同天体上,氦丰度相当大,而且大都是30%.用恒星核反应机制不足以说明为什么有如此多的氦.而根据大爆炸理论,早期温度很高,产生氦的效率也很高,则可以说明这一事实.
d）根据宇宙膨胀速度以及氦丰度等,可以具体计算宇宙每一历史时期的温度.
按照大爆炸理论,宇宙是150亿年前从一个极小的点诞生的,从那里诞生了时间和空间、质量和能量,从而由物质小微粒聚集成大团的物质,最终形成星系、恒星和行星等.在大爆炸发生前,宇宙中没有物质,没有能量,甚至没有生命.
但是,大爆炸理论无法回答现在的宇宙在大爆炸发生之前到底是什么样,或者说发生这次大爆炸的原因是什么?按照大爆炸理论,宇宙没有开端.它只是一个循环不断的过程,从大爆炸到黑洞的周而复始,便是宇宙创生与毁灭并再创生的过程.
这只是一个设想,并不是一个完美的理论.
大爆炸理论虽然并不成熟,但是仍然是主流的宇宙形成理论的关键就在于目前有一些证据支持大爆炸理论,比较传统的证据如下所示：
a）红位移
从地球的任何方向看去,遥远的星系都在离开我们而去,故可以推出宇宙在膨胀,且离我们越远的星系,远离的速度越快.
b）哈勃定律
哈勃定律就是一个关于星系之间相互远离速度和距离的确定的关系式.仍然是说明宇宙的运动和膨胀.
V＝H×D
其中,V（Km/sec）是远离速度；H（Km/sec/Mpc）是哈勃常数,为50；D（Mpc）是星系距离.1Mpc＝3.26百万光年.
c）氢与氦的丰存度
由模型预测出氢占25％,氦占75％,已经由试验证实.
d）微量元素的丰存度
对这些微量元素,在模型中所推测的丰存度与实测的相同.
e）3K的宇宙背景辐射
根据大爆炸学说,宇宙因膨胀而冷却,现今的宇宙中仍然应该存在当时产生的辐射余烬,1965年,3K的背景辐射被测得.
f）背景辐射的微量不均匀
证明宇宙最初的状态并不均匀,所以才有现在的宇宙和现在星系和星团的产生.
g）宇宙大爆炸理论的新证据
在2000年12月份的英国《自然》杂志上,科学家们称他们又发现了新的证据,可以用来证实宇宙大爆炸理论.
长期以来,一直有一种理论认为宇宙最初是一个质量极大,体积极小,温度极高的点,然后这个点发生了爆炸,随着体积的膨胀,温度不断降低.至今,宇宙中还有大爆炸初期残留的称为“宇宙背景辐射”的宇宙射线.
科学家们在分析了宇宙中一个遥远的气体云在数十亿年前从一个类星体中吸收的光线后发现,其温度确实比现在的宇宙温度要高.他们发现,背景温度约为-263. 89摄氏度,比现在测量的-273.33的宇宙温度要高.
虽然已有上述证据存在,但是宇宙是否起源于大爆炸学说,仍然缺乏足够多的令人信服的证据.
宇宙大爆炸理论是现代宇宙学的一个主要流派,它能较满意地解释宇宙学的一些根本问题.宇宙大爆炸理论虽然在20世纪40年代才提出,但20年代以来就有了萌芽.20年代时,若干天文学者均观测到,许多河外星系的光谱线与地球上同种元素的谱线相比,都有波长变化,即红移现象.
到了1929年,美国天文学家哈勃总结出星系谱线红移星与星系同地球之间的距离成正比的规律.他在理论中指出：如果认为谱线红移是多普勒效果的结果,则意味着河外星系都在离开我们向远方退行,而且距离越远的星系远离我们的速度越快.这正是一幅宇宙膨胀的图像.
40年代美国天体物理学家伽莫夫等人正式提出了宇宙大爆炸理论.该理论认为,宇宙在遥远的过去曾处于一种极度高温和极大密度的状态,这种状态被形象地称为“原始火球”.以后,火球爆炸,宇宙就开始膨胀,物质密度逐渐变稀,温度也逐渐降低,直到今天的状态.这个理论能自然地说明河外天体的谱线红移现象,也能圆满地解释许多天体物理学问题.1964年美国人彭齐亚斯和威尔逊又发现了宇宙大爆炸理论的新的有力证据.
该理论作为一门发展中的理论,虽然得到了绝大多数科学家的认同,但仍有一些解释不了的问题,需要进一步完善其理论体系.
模型世界杂志
http://m.zhuodaoren.com/jieri848365/
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