生命科学导论

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插图：宇宙大爆炸理论于20世纪40年代由美国天体物理学家伽莫夫等人正式提出，是现代宇宙学的一个主要流派，它较圆满地解释了宇宙中的一些根本问题。宇宙大爆炸理论的主要内容是：（1）宇宙*初是一个质量极大，体积极小，温度极高（100亿摄氏度以上）的点。宇宙间只有中子、质子、电子、光子和中微子等基本粒子形态的物质。（2）大爆炸后，整个体系不断膨胀，温度不断下降。（3）当温度降到10亿摄氏度左右时，中子衰变或与质子结合成重氢、氦等元素。温度进一步下降到100万摄氏度后，早期化学元素的形成过程结束，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。（4）温度降到几千摄氏度时，辐射减退，宇宙间主要是气态物质，在自引力作用下逐渐凝聚成密度较高的气体云块，进一步形成各种恒星体系。宇宙大爆炸模型基于两个假设：一是爱因斯坦的广义相对论，它正确地描述了宇宙物质的引力作用；二是宇宙学原理，即宇宙中的观测者所看到的事物既同观测的方向无关也同所处的位置无关。宇宙学原理只适用在宇宙的大尺度上，意味着宇宙是无边的。依据这两个假设，可以计算出宇宙从某一确定时间（称为普朗克时间）起始的历史。宇宙从那时起迅速膨胀，使密度和温度从原来极高的状态迅速降下来，然后宇宙中的基本粒子形成原子核、原子，进而形成化学元素，而宇宙中的辐射（宇宙微波背景辐射）则在宇宙间自由传播。根据宇宙大爆炸理论，宇宙是150亿年前从一个极小的点诞生的，从此诞生了时间和空间、质量和能量。在大爆炸发生前，宇宙中没有物质，没有能量，没有生命。“大爆炸”理论*大的缺陷就是无法回答大爆炸之前这一奇异点的来源。近年来，电磁宇宙的设想解释了许多疑问。该理论认为，宇宙是一个超环面系统，其中的众多星系都是由宇宙磁场连接在一起，螺旋形的超环面宇宙磁场控制着所有的星系流。各个星系群由黑洞带隔开，而黑洞带则是孕育和产生星系之处，部分科学家称之为星系“产房”。宇宙中的大爆炸就是星系的诞生过程。宇宙间的大爆炸每时每刻都在发生，也就是说，宇宙间的星系诞生和灭亡每秒都在发生着。