expanding universe是什么意思,expanding universe的意思翻译、用法、同义词、例句
常用词典
[相对][天物] 膨胀宇宙;扩展宇宙
例句
How do you create relationships in a constantly expanding universe?
在一个不断膨胀的宇宙,你能怎样去建立新的关系呢?
The story of the expanding universe and how it was shown to be wrong!
宇宙膨胀的故事,它是怎么证明是错的!
There is indeed an expanding universe, and it is formed in the eternal present.
确实有个正在扩展中的宇宙,而它是在永恒的现在被形成。
This brisk bounce-back could have been what led to the expanding universe that we see today.
这也许就可以解释我们现在所处的这个宇宙的状况。
The arrows indicate the direction of evolution of the parameters in an expanding universe.
箭头表明宇宙的膨胀在参数的方向进化。
专业解析
"膨胀宇宙"(Expanding Universe)是现代宇宙学的核心概念,指宇宙的空间本身正在随时间持续扩张,导致星系之间的距离不断增大。这一理论彻底改变了人类对宇宙起源和演化的认识。以下是详细解释:
一、 核心含义与观测证据
- 空间本身的扩张: "膨胀宇宙"并非指天体在固定空间中向外运动,而是指承载星系的空间结构本身在膨胀。这导致所有未被引力束缚的星系团之间的距离都在增大,如同气球表面上的点随着气球膨胀而彼此远离。最直接的证据来自哈勃定律:观测发现遥远星系发出的光波长普遍变长(红移),且红移量与星系距离成正比,表明星系正在远离我们,且距离越远,远离速度越快 (来源:NASA Science - Hubble's Law)。
- 宇宙微波背景辐射(CMB): 这是宇宙大爆炸后约38万年时留下的"余晖"。其近乎完美的均匀性(各向同性)是早期宇宙高度均匀的证据,而微小的温度涨落(各向异性)则揭示了宇宙结构的种子。更重要的是,CMB的精确测量(如由普朗克卫星完成)为宇宙的年龄、组成和膨胀速率提供了最精确的限定 (来源:ESA Science - Planck)。
二、 理论基础
- 爱因斯坦广义相对论: 爱因斯坦的引力场方程描述了物质和能量如何弯曲时空。当应用于整个宇宙时,方程的自然解要求宇宙不能是静态的,它必须要么膨胀,要么收缩。爱因斯坦最初为此引入了"宇宙常数"以维持静态模型,但哈勃的观测证实了动态膨胀的宇宙。
- 弗里德曼方程: 基于广义相对论,弗里德曼等人推导出描述均匀、各向同性宇宙演化的方程(弗里德曼方程)。这些方程将宇宙的膨胀速率(哈勃常数 $H_0$)与宇宙的物质能量组成(普通物质、暗物质、暗能量)和几何联系起来:
$$
H = left( frac{dot{a}}{a} right) = frac{8pi G}{3} rho - frac{k c}{a} + frac{Lambda c}{3}
$$
其中 $a$ 是尺度因子(衡量宇宙大小), $dot{a}$ 是其变化率, $rho$ 是物质和辐射的平均密度, $k$ 是空间曲率, $Lambda$ 是宇宙常数(暗能量的一种形式)。
三、 宇宙膨胀的启示与意义
- 大爆炸理论的关键支柱: 宇宙膨胀现象强烈指向宇宙起源于一个极热、极密的初始状态——大爆炸。膨胀是这一炽热开端后自然演化的结果。
- 宇宙的组成与命运: 精确测量膨胀速率(哈勃常数 $H_0$)和宇宙的几何,结合对宇宙微波背景辐射和星系分布等的观测,揭示了宇宙主要由暗能量(约68%,驱动当前加速膨胀)、暗物质(约27%,提供引力束缚)和普通物质(约5%,构成恒星、行星和我们)组成。宇宙的最终命运(无限膨胀、收缩或撕裂)取决于这些组分的比例和性质 (来源:NASA Science - Dark Energy, Dark Matter)。
- 结构形成: 宇宙早期的微小密度涨落,在膨胀过程中被引力放大,最终形成了我们今天看到的星系、星系团等大尺度结构。
总结来说,"膨胀宇宙"描述了空间本身持续扩张的现象,其核心证据来自星系红移和宇宙微波背景辐射的观测,理论基础是爱因斯坦的广义相对论。这一概念是现代宇宙学的基石,揭示了宇宙起源于大爆炸,其演化、组成和最终命运都与持续的膨胀密切相关。
网络扩展资料
"Expanding universe"(膨胀的宇宙)是天文学和宇宙学中的核心概念,指宇宙空间本身正在持续扩张的现象。以下是详细解释:
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基本定义
- 该术语由"expanding"(扩展/膨胀)和"universe"(宇宙)组成:
- Expanding:指三维空间尺度随时间增长的过程,表现为星系间距离不断增大
- Universe:包含所有已知物质、能量、空间和时间的整体
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科学内涵
- 1929年哈勃通过观测星系红移首次证实该现象,表现为:
- 星系距离地球越远,退行速度越快(哈勃定律)
- 空间本身在膨胀,而非天体在静态空间中移动
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理论支撑
- 大爆炸理论(Big Bang Theory)的核心依据:
$$ v = H_0 times D $$
其中$v$为退行速度,$H_0$为哈勃常数,$D$为距离
- 爱因斯坦广义相对论通过场方程预言动态宇宙解
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观测证据
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现代延伸
- 暗能量加速膨胀的发现(1998年诺贝尔物理学奖)
- 宇宙未来可能面临"大撕裂"或"热寂"等演化结局
该理论彻底改变了人类对宇宙演化的认知,相关研究仍在持续。如需更深入的天文学细节,可查阅NASA或ESA的宇宙学科普资料。
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