宇宙的发展？宇宙的起源和演化过程

宇宙发展史(全)

138亿年前，大爆炸，在某种极度混沌的背景下，宇宙形成于一个极其微小的质点，空间在密度极大温度极高的状态下爆炸，由此开始了宇宙时间及空间的膨胀。此时宇宙间的密度高达数十指数幂千克每立方米，这使得所有的力都具有同一作用效果。

又一瞬间，组成物质的基本微粒由能量产生，使物质得以耦合的强核力也分离开来，在此期间，宇宙经历了猛烈的扩张，物质在小范围内稳定下来。随后，最简单的复合物质粒子形成，电磁力与弱力也最终分离。大爆炸后约10秒，稳定的原子核形成。大爆炸后30万年，宇宙中最简单的化学元素才终于形成，宇宙开始被弥散的气体所充盈。

133亿年前， 万有引力将气体聚集并且加热，第一批恒星发出亮光。恒星通过核反应，产生能量与其万有引力抗衡，并产生了较重的化学元素。当第一代恒星衰老并灭亡，重元素被抛撒到星际空间，并在引力作用下再次形成第二代恒星，第二代恒星也进行着更为剧烈的核反应，创造出更重的化学元素，并也经历了更为轰烈的爆炸。

此时我们常见的物质比如铁或铝已经基本形成，间开始形成尘埃和蒸汽，乃至简单的大分子物质。 就在这样的背景下，约50亿年以前，我们的太阳作为第三代恒星应运而生了，其引力场束缚了一些巨大的岩石和气团，使它们保持在特定的轨道上运行，它们也就成为了太阳的行星。45亿年以前，地球作为太阳的行星，也在频繁而猛烈的岩石碰撞汇聚中诞生。

形成之初，地球饱受摧残，外部不断经受着陨石撞击，内部不断坍缩并进行着核反应，这使得地球不断升温，以至于形成一个炽热的熔岩体。在重力的影响下，重物质开始坍入内部，形成了地心，轻物质滞留在表层，形成了地壳。初形成的地壳极薄，因此地球火山运动频繁，从火山喷射出的气体上升，构成了地球的原始大气。

原始大气在雷暴、紫外线强烈照射和高温等环境因素的长期影响下，形成了许多简单的有机物。 差不多在这个时候，一个名为忒依亚的天体与我们的家园剧烈相撞，这次撞击如果再剧烈一些，完全可以将地球毁灭。撞击从地球撕裂下一大块物质，形成了月球。撞击还造成了地球轴线的歪斜，地表出现了四季分化，这是生命发展的重要前提。

但此时地球仍是一片炼狱，有着熔岩海洋和剧毒的大气，并不断被陨星撞击。 陆续光临地球的陨星不断带来水分，水分蒸发并在地表上方汇集，形成了浮云，并带来了持续很久的降雨，使地表成为一片汪洋。随着地表的不断冷却，地壳开始凝固。但地球内部的炽热岩浆仍在流动，这一作用将脆弱的地壳分裂成板块，并带动板块运动，开始重塑地表形态。

板块相撞，形成崇峻的山岭，板块分离，形成深邃的海沟，地表部分抬高，露出海平面，形成了陆地。 37亿年以前，海洋深处的某个热泉口边，一组对全体生物意义重大的分子，遗传物质分子，形成了，它又恰好被一层油性物质包裹住，这就是地球上第一个细胞，一切生物的始祖(存疑)。细胞开始从周围环境吸收物质并转化为能量，它受外界影响，控制细胞部分形变以实现运动。遗传物质发出电信号，促使细胞由一个分裂为两个，生命延续和发展的画卷从此展开了。

33亿年前，原始细菌和因变异而分化出来。约27亿年前，首个具有细胞核的细胞形成了。真核细胞具有核膜、遗传信息表达系统和细胞骨架三大基本结构。

三种基本结构体系构成了细胞内部结构紧密，分工明确、智能专一的各种细胞器，并以此为基础而保证了细胞生命活动具有高度程序化与高度自控性。约21亿年前，原始的多细胞植物体也出现了。 约12.5亿年以前，海洋中出现了含有叶绿体的泛植物，它们可以吸收太阳的光能，将二氧化碳和水转化为糖类等有机物，储存能量，并排出相当大量的氧气。

富氧的环境为真核细胞的发展提供了良好的条件。10亿年前，真核细胞繁盛起来。 在生命演化的前期，生命靠单调的自我复制和分裂繁衍生息，亲代与子代间的差异相当小，生命进化缓慢。约10亿年前，两个细胞意外地融合，它们的遗传物质组合在了一起。

当细胞再次分裂，新形成的细胞就同时包含了亲代双方的遗传物质，这就是生命史上第一例有性生殖。有性生殖大大增添了子代与亲代间的差异性，大大提高了生命进化的速度，生命开始向各个方向飞速发展。 动物的前身都是简单的单细胞生物，只靠细胞内特化的各种胞器维持生存和延续后代，进行行动、营养、呼吸、排泄和生殖，效率低下。

有性生殖出现后不久，群居的领鞭毛虫形成最简单的多细胞动物体，海绵动物。这些海绵具有简单的细胞分化，包括消化细胞、支持细胞、孢子细胞和表皮细胞，并形成了内胚层和外胚层的分化。每种细胞各司其职，共同完成生命活动，但其实，海绵只能附着在岩石上，尚不具备进行复杂运动的能力。到腔肠动物时，除细胞分化外，还出现了组织分化，并在两胚层间形成了中胶层。

腔肠动物的上皮肌肉细胞中有特殊的纤维，这使得它们可以进行小规模运动。此外，腔肠动物还形成了简单的神经系统。细胞和组织的分化，使得动物开始具备进行复杂生命活动的能力，使动物的活动更加有效便捷。

约7亿年前，某种适应在海底爬行的水母体形变扁平，神经系统移向头部，逐渐形成地球上第一条蠕虫。在外胚层与内胚层间，又形成了中胚层，中胚层的出现对动物体结构与机能的进一步发展有很大意义�。

宇宙的起源和演化过程

   宇宙的起源和演化过程咱们先从了解宇宙开始，宇宙是广袤空间和其中存在的各种天体以及弥漫物质的总称。宇宙起源是一个极其复杂的问题。

千百年来，科学家们一直在探寻宇宙是什么时候、如何形成的。直到今天，许多科学家认为，宇宙是由大约137亿年前发生的一次大爆炸形成的。宇宙内的所存物质和能量都聚集到了一起，并浓缩成很小的体积，温度极高，密度极大，瞬间产生巨大压力，之后发生了大爆炸，这次大爆炸的反应原理被物理学家们称为量子物理。大爆炸使物质四散出去，宇宙空间不断膨胀，温度也相应下降，后来相继出现在宇宙中的所有星系、恒星、行星乃至生命。

     宇宙开始膨胀之前，不可测定的微粒（暗物质，暗能量）自由运动组成混沌状态的物质世界。这种混沌物质不是原子、粒子、离子体等组成的，是更低层次的物质组成的。 根据现代科学认识到的有关物质的知识，它应该是现在说的暗物质、暗能量。

那时的宇宙是一个不可分割的整体（有如盘古开天地时那般），没有旋转颗粒，也没有磁和电，处于自由无序的运动状态。自由运动势力与万有引力{聚合运动势力}直接抗衡。万有引力的存在对整个宇宙是一个约束，它的作用是使整个宇宙走向聚合和集中，走向收缩和寂静；而自由运动势力的活动是需要一个活动空间的，它就与万有引力形成了一个直接的对抗。

对抗双方势力旗鼓相当，所以整个宇宙处于大致平衡状态。实际上，即便此时的宇宙是一个不可分割的混沌状态的整体，物质不均匀分布，而是存在紧密和稀疏的巨大差异，存在多层次的多股势力的自由运动。

宇宙138亿年的发展史，究竟是怎样的呢？

宇宙到底有多大？多少岁？这是仰望星空的人常爱问的两大问题。但刚开始接触宇宙学的人，很可能遭遇一种困惑：一方面得知宇宙年龄有138亿，另一方面却被告知宇宙最大直径高达930亿光，这不是自相矛盾吗？因为按照这些人的理解，从宇宙大爆炸一直到现在138亿，科学家们一定是找到了确切证据——大爆炸产生的光子，经过漫长的138亿飞行，终于被我们发现了。

）但，与此同时，科学家又在斩钉截铁地告诉我们：宇宙最大直径竟有930亿光，也就是说，以地球为中心的可观测宇宙半径有465亿光。这么看来，宇宙创世之初——大爆炸最早诞生的光子，飞到现在不是才138亿吗？为什么科学家竟然会发现465亿光之外的星体呢？就是说为什么能够发现飞行了465亿的星光呢？这不是再明显不过的自相矛盾嘛！到底科学家集体发昏？还是另有真相？这的确是个有趣又有料的好问题。科学家告诉我们这两个数据其实没毛病，有毛病的是我们理解有误，以及读书太少。没耐心刷屏的，一句话告诉你答案，这是宇宙膨胀搞的。

没看懂？那就看一个简单的比喻吧——你现在走在机场的步行直梯上，匀速向前走，相对于步行直梯的步行速度是1米/秒。10秒后，你认为自己走了10米，但在旁边的观察者看来，你已经大大超过了10米，因为你走、直梯也在走，这是你跟步行直梯一起前行的结果！同样道理，代表宇宙年龄的光子，尽管飞行时间是138亿，却能够跨过465亿光。都是因为宇宙膨胀造成的！懂了吧。

但问题来了，这不是大大超过了光速吗？传说中的超光速真实存在吗？宇宙年龄和大小到底是怎样测量出来的？宇宙膨胀又是怎么测量的？有耐心想知道「知其所以然」的，请看——事实上，测定宇宙，并不是像有人想当然的那样，跟发现霸王龙化石一样，科学家找到了宇宙的最初影像资料。按照理论，这是不可能的。因为从宇宙大爆炸开始，大概30万后，宇宙最早一批原子才开始诞生；大概35万（也有称38万的），光子才开始在宇宙中向四面八方传播，此时整个宇宙直径只有1亿光。

这些最初的光子，一路飞越到现在，就是我们今天探测到的宇宙微波背景辐射，简称CMBR。可以说是宇宙的余波，也可以说是「宇宙的第一束光」或者「婴儿宇宙快照」。

宇宙的形成与发展是怎样的？

首先，宇宙是由空间，时间，物质和能量所构成的统一体，用一切美好的形容词来形容它都不足为过。佛教认为没有东西是永恒的，同样，宇宙是有限的而不是无限的，所有的事物都有它自己的轮回，一轮循环，宇宙开始到结束是一轮，这一轮有起始有终点，所以它的时空是有限的。

同样，古埃及人则认为大地是漂浮在水上的，古希腊人认为大地之下有柱子在支撑。而卧认为最特别的是印度流传的梵天，世上的所有都是一场梦，当他醒来时，一切都不复存在，而他再次睡着后，世界从头开始，这便是轮回的奇妙之处。随着文明的进步和科技的发展，我们对宇宙的认识也慢慢地步入了正轨至少得到了部分的证实，公元2世纪，托勒密提出了一个完整的地心说，1543年，哥白尼提出了科学的日心说。1609年，开普勒发展了日心说，伽利略则用望远镜从事实的角度证实了其的正确性。

宇宙的演变

先给大家看一些直观的数据：我们都知道，我们人类居住的地球围绕太阳旋转，每绕一圈为一年，太阳系围绕银河系核心旋转，每绕一圈大约需要2.3亿年，太阳系形成至今大约经历了45亿年，银河系形成至今大约经历了136亿年，也就是说，太阳绕银河系核心才转了16.5圈，银河系自己也才旋转大约60圈。 下面是根据天文观测和物理常识推测的宇宙演变。

这是目前宇宙的基本盘。 现在，各位扶好坐稳，下面开始加速飙车了。从现在开始，大约150亿年后，也就是银河系再旋转几十圈的时候，各星系的核心黑洞通过吞噬恒星越来越大，星系之间的黑洞互相靠近、吞噬、碰撞，上亿个黑洞聚集在一起，最终达到某个临界点，宇宙终极大烟花点燃，方圆几百亿光年内的所有物质瞬间全部变成能量和尘埃，宇宙按下了重启键。 几秒钟后，随着温度下降，能量开始转化成质量，出现质子和电子组成的等离子体，温度继续下降后，质子和电子组成氢原子，氢原子随机聚集成团，越来越大，大约经过5000万年后，各处聚集的氢原子团达到了太阳的重量级别，在引力和高温高压的作用下，氢原子发生核聚变，恒星诞生了。

经过了几千万年或几十亿年的燃烧，恒星的氢原子消耗完了，聚变成氦，再继续聚变成碳、氧、硅、铁，然后发生超新星爆炸，小的超新星爆炸会把所有的物质抛向太空，恒星本身彻底解体，大的超新星爆炸会把外层的聚变元素物质抛向太空，核心则塌缩成中子星或黑洞，这些超新星爆发喷射出来的重元素物质被高能粒子轰击会发生各种裂变反应，或者互相高速撞击发生聚变，形成更多元素和化合物，最终形成各种陨石、彗星，这些物质被某些恒星捕获形成行星，或者与某处的氢原子团一起形成第二代恒星系。体积巨大的恒星会把周围的恒星吸引过去，恒星聚集在一起形成像银河系一样的大星系。又经过了几十亿年，某些第二代或第N代的恒星系刚好有一个类地行星，行星上有彗星撞击带来的水，有陨石撞击带来的有机物和大气，经过几百万年的暴雨和雷击，偶然合成了氨基酸和蛋白质，生命诞生了。

从蛋白质到细菌、浮游生物、藻类、植物、爬行动物，生命一直在进化，途中可能会因为各种小行星和陨石的撞击而经过多次灭绝和重生，最终进化出像人类一样的智慧生物。有些行星的生物进化可能运气没那么好，进化到恐龙时代后不再出现小行星撞击事件，恐龙成了永远的霸主，而体型庞大的恐龙永远看不到 科技 之光。此时，重启的宇宙已经走过了一百多亿年。

一百多亿年后，宇宙会再次按下重启键，一切文明重归于零，又从零开始。 宇宙中会有很多孕育出生命的行星，因为生命的诞生和进化需要很多偶然因素，这个行星可能还处在原始动物阶段，那个行星可能已处在高等智慧文明已经发展几亿年的阶段。但是，恒星之间距离遥远，受能量、寿命、通信距离这些物理因素的限制，星际文明之间可能永远无法牵手。

以上只是我们人类可观测范围的宇宙，在这个可观测宇宙之外还有同样类型的宇宙，只是相距太远，相互之间永远不可探测。

什么是宇宙？宇宙是如何发展为如今的宇宙的？

宇宙的早期生成来自大爆炸。大爆炸初期，宇宙中物质的存在形式是基本粒子，如中子、质子和光子。

从暴涨的模型可以看出，宇宙中根本不会产生物质和能量。这种萝卜不是绝对的。真空能量是一种特殊的物质和能量形式，现代物理学中真空也是一种物质。不管整个宇宙有多大，只要是有限的物质体系，就会有产生、发展、毁灭的过程。

现代宇宙学具有完全认知宇宙奥秘的能力。天文学家说，虚空的本质不稳定导致宇宙大爆炸，在量子学中，空间和时间不稳定，没有连续性，导致时空泡沫形成，量子化的时空发生波动，宇宙凭空产生。另一些科学家认为宇宙最终会走向大崩溃。

也就是说，目前宇宙中存在的所有物质都变成原子状态，进入新的大爆炸，形成另一个宇宙的诞生，这样不断循环，但每次爆炸循环，我们宇宙的结构是重复还是重新排列，这些都无法解释，现在这些观点只是科学家们的推测，但最终宇宙的结局会怎么样还是个未知数。奇点也存在于黑洞内部，包括最近直接发现的M87星系黑洞。黑洞中心的奇点似乎是稳定的。

但是在早期宇宙中，由于量子涨落，特异性不稳定，在大爆炸中创造了时间、空间和能量，宇宙开始形成和演化。宇宙诞生的瞬间，物质并不存在。当时宇宙就像纯能量组成的“原始汤”一样，包含了形成各种粒子所需的所有成分。

夸克、轻子、饺子、希格斯玻色子等一系列基本粒子是宇宙经历了极短时间的暴涨后，在纯能源中制造出来的。宇宙诞生几分钟后，随着宇宙的快速膨胀和冷却，最先出现的基本粒子开始结合，形成质子和中子等其他复合粒子。质子是氢原子核，质子和中子相互结合形成氦原子核，同时有很少的钚、锂和钚原子核。宇宙温度和密度迅速下降，更重的原子核尚未形成，氢和氦构成了宇宙的物质基础。

宇宙形成后的一段时间里，由于光子和带电粒子的结合作用，宇宙没有通过光，所以我们无法通过光学手段窥见宇宙早期瞬间的景象。宇宙经历了38万年的膨胀和冷却后，解耦光子可以在空间中自由传播，宇宙会透光。这就是我们可以通过光学手段观察到的最古老的宇宙景象。