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3.宇宙大爆炸留下的『味道』 v1.2

王木头讲科学2018-01-11 18:44:05

孩子总问"为什么",关注后给他们讲科学



同学们家长们大家好,这是王木头讲科学的《万物简史》系列,也是第3集的1.2更新版本。


前两次内容,我们讲了宇宙大爆炸,也讲了宇宙大爆炸以来都发生了什么大事。小朋友们是不是会给感觉到到很酷,想对宇宙有更多的了解更多呢?


我也相信一定会有一些小朋友在脑子里面冒出一个问题。咦~好像不对啊,就像前面讲的,在宇宙年历中有人类的时间才有十几秒钟,只有这么短的时间,那么人又是怎么知道宇宙有138亿年的呢?而且最开始还有个大爆炸,没有人真的见过怎么知道这些是真的呢?


还有,都说在宇宙大爆炸之后宇宙一直在膨胀,我们自己就生活在宇宙中,可是完全没有感觉到啊,都感觉不到的话这事还靠谱吗?


我们先来看第二个问题啊,就是宇宙到底是不是还在膨胀的呢?其实就在不到一百年前,包括科学家在内的几乎所有人都认为宇宙是稳定不变的,虽然星球之间会一些相互的运动,比如地球围着太阳转,月球又围着地球转,但是整个宇宙的大小是不变的。


如果不是一位科学家的出现,这个想法还会持续下去。这就是上个世纪最有名的天文学家之一的埃德温·哈勃,下面就是他的一张照片,大家看看这位伟大的天文学家长什么样子吧。



就是这个哈勃的一个发现让人们不得不放弃了之前认为宇宙是不会变化的想法。因为他发现了宇宙中几乎所有的星球都在离地球远去。


这可是重大发现啊,因为按照当时人的想法,宇宙应该是不会变大也不会变小的。所以天空中的大部分的星球与地球之间的距离也应该是不变的,即使有些星球因为自己运动,那也应该是远离地球的那些星球和靠近地球的星球数量上是差不多的才对。


这下发现可好,原来大多数的星球都是远离地球的,那就只有一种可能了,就是宇宙在膨胀。


为什么这么说呢?我们可以想象一下,宇宙其实就是一个大的气球,宇宙中的星球就是气球上的一些小点,这些小点都是我们用彩笔专门点下的,而这些小点中有一个蓝色的就代表我们地球。


这时候我们把气球吹的越来越大,我们就能看到从代表地球的那个小蓝点到其他任意一个点,这个距离都是越来越长的。其中不只是这个小蓝点,而是任意两个点之间的距离都会越来越长。这是因为气球本身变得越来越大,让所有的点之间距离都变大了。


我们的宇宙就是一个气球,正在变得越来越大,所以我们才会看到其他的星球在离地球远去。


这下子科学家们知道,原来宇宙是越变越大的,明天比今天大,后天又比明天大。大家有没有想到这里就很开心了,觉得自己又掌握了一个新知识。


可是科学家并没有停下思考的脚步,他们把这个事情反过来想了。既然明天的宇宙要比今天要大,那么反过来的话是不是就是昨天的宇宙要不今天的小呢?你肯定会是,这还用想吗?当然是啦,科学家也没有多了不起嘛。


别着急,科学家会想的更多,既然昨天的宇宙会更小,那么一年前是不是就更加小了,那么10年前、100年前、1万年前……一直这么数下去的话宇宙会无限的小吗?


气球没有吹之前是一个瘪掉的气球,宇宙没有变大之前是什么呢?


于是就有科学家想到了,根据现在宇宙膨胀的速度去反过来推算,结果发现138亿年前,宇宙只是一个很小很小的点。于是宇宙大爆炸的理论就诞生了。


不过这个时候,宇宙大爆炸还只是个想法,并没有证据可以证明这个想法。在没有找到确定的证据之前,宇宙大爆炸也只能算是一个在脑子里面的想法,并不能算是真正的科学结论。


于是科学家们就开始寻找大爆炸的证据了。大家可以想象看,鞭炮爆炸了,过了很久我们还可以闻到火药味,即便是火药味消散了我还是可以看到满地的纸屑。不论是闻到了火药味还是看到地上的纸屑,即使我们没有看见也知道这里一定有鞭炮爆炸过。


那么,宇宙大爆炸之后留下了什么味道没有呢?让我们一闻就知道宇宙大爆炸真的发生过。科学家们认为的确有这样的东西存在,不过既不是像火药味一样可以被闻到,又像纸屑一样可以被看到,而这个证据是可以被听到的。


科学家们会先在脑子里面假设,如果真的存在宇宙大爆炸的话,会发生什么事情,而且这个事情可以保留到一百多亿年之后的今天。科学家们不只是想象,还进行了高深的计算。最后得出了一个结论:如果真的有宇宙大爆炸的话,那么在大爆炸之后一定会产生一个叫做『宇宙微波背景辐射』的东西,这个东西虽然会随着宇宙的膨胀变的越来越淡,但是却不会消失。


所以它在138亿年之后的今天也可以被发现。而且这个宇宙背景辐射是可以通过非常巨大的天线进行接收,然后被天线后面的科学家收听到。只是它已经变的很淡很淡了,并不那么容易被收听到。


最后在1964年被两个工程师收听到了宇宙微波背景辐射的声音,这时候宇宙大爆炸的想法才有了证据,逐步得到了大多数的科学家所认可。下面这个图就是发现宇宙微波背景辐射的那两个工程师,后面的那个很怪的东西,就是用来接收的天线。


今天我们的内容就到这里了,今天我们不只知道了宇宙会膨胀,而且还知道了科学家们是怎么知道宇宙是膨胀的。宇宙膨胀之前是什么样子呢?把你知道的知识讲给身边的朋友们吧,让他们可以和你一起享受获得知识的快乐。


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