千陽中學課題研究性學習報告
研究課題： 宇宙學研究發展
研究人員： 負責 ：高二（1）班
組員 ：高二（1）班
指導老師： 張中寧
研究日期： 2023年6月1日至 2023年6月20日
研究意義：通過宇宙之大、無奇不有，使我們產生濃厚興趣，讓我們進一步了解宇宙的有關知識、拓展思路、開闊眼界。
研究方法：上網查閱，相互討論與學習
研究資料：
自古以來，人類就不願放棄我們在宇宙裡起著中心作用的想法。希臘哲學家認為天是乙個天球，當中的機械原理，就成為了現時天體力學的內容。
直到2023年，哥白尼提出地球可能不是宇宙的中心。哥白尼學說的邏輯推廣是應將我們的銀河系從任何優越的空間位置挪走。於是我們得到了近代宇宙理論的重要基石，即哥白尼宇宙學原理。
這個原理說，我們在宇宙空間中並處於特別優越的位置。人們研究了天文底片上的大量星系以後發現，它們的出現頻率在不同方向上是頗為相似的。這一跡象表明，宇宙是局域各向同性的，從地球上看來，宇宙在不同方向上顯示出相同的面貌。
隨著牛頓及其於2023年出版的《自然哲學的數學原理》的出現，長久以來有關天體的運動問題終於解決了。牛頓為克卜勒定律的機制提供了物理上的解釋，而他的萬有引力定律使過去難以解釋的各種奇特天文現象，例如行星執行的現象等，都可以透過行星間的引力相互作用而圓滿解釋。而後隨著科學技術的發展人們對宇宙的認識上，又建立了「大**宇宙論」。
按照大**理論，宇宙在過去一定要比現在緻密得多。「大**宇宙論」認為：宇宙是由乙個緻密熾熱的奇點於150億年前一次大**後膨脹形成的。
2023年，美國天文學家哈勃提出星系的紅移量與星系間的距離成正比的哈勃定律，並推導出星系都在互相遠離的宇宙膨脹說。宇宙並非永恆存在而是從虛無創生的思想在西方文化中可以說是根深蒂固。雖然希臘哲學家曾經考慮過永恆宇宙的可能性，但是，所有西方主要的宗教一直堅持認為宇宙是上帝在過去某個特定時刻創造的。
早在2023年，埃德溫·哈勃作出了乙個具有里程碑意義的發現，即不管你往哪個方向看，遠處的星系正急速地遠離我們而去。換言之，宇宙正在不斷膨脹。這意味著，在早先星體之間更加靠近。
事實上，似乎在大約100億至200億年之前的某一時刻，它們剛好在同一地方，所以哈勃的發現暗示存在乙個叫做大**宇宙無限緊密。
2023年前後，伽莫夫第乙個建立了熱大**的觀念。這個創生宇宙的大**不是習見於地球上發生在乙個確定的點，然後向四周的空氣傳播開去的那種**，而是一種在各處同時發生，從一開時就充滿整個空間的那種**，**中每乙個粒子都離開其它每乙個粒子飛奔。事實上應該理解為空間的急劇膨脹。
"整個空間"可以指的是整個無限的宇宙，或者指的是乙個就象球面一樣能彎曲地回到原來位置的有限宇宙。
根據大**宇宙論，甚早期的宇宙是一大片由微觀粒子構成的均勻氣體，溫度極高，密度極大，且以很大的速率膨脹著。這些氣體在熱平衡下有均勻的溫度。這統一的溫度是當時宇宙狀態的重要標誌，因而稱宇宙溫度。
氣體的絕熱膨脹將使溫度降低，使得原子核、原子乃至恆星系統得以相繼出現。從2023年伽莫夫建立熱大**的觀念以來，通過幾十年的努力，宇宙學家們為我們勾畫出這樣一部宇宙歷史：
大**開始時約137億年前，極小體積，極高密度，極高溫度。
大**前10-43秒宇宙從量子背景出現。
大**前10-35秒同一場分解為強力、電弱力和引力。
大**前10-5秒 10萬億度，質子和中子形成。
大**前0.01秒 1000億度，光子、電子、中微子為主，質子中子僅佔10億分之一，熱平衡態，體系急劇膨脹，溫度和密度不斷下降。
大**後0.1秒後 300億度，中子質子比從1.0下降到0.61。
大**後1秒後 100億度，中微子向外逃逸，正負電子湮沒反應出現，核力尚不足束縛中子和質子。
大**後13.8秒後 30億度，氘、氦類穩定原子核（化學元素）形成。
大**後35分鐘後 3億度，核過程停止，尚不能形成中性原子。
大**後30萬年後 3000度，化學結合作用使中性原子形成，宇宙主要成分為氣態物質，並逐步在自引力作用下凝聚成密度較高的氣體雲塊，直至恆星和恆星系統。
研究過程第一階段需三天選定研究課題，制定研究方案，組織好分工
第二階段需一周通過各種有效途徑，蒐集與之有關的資料，並整理資料。
第三階段需兩天分析資料。
第四階段需兩周撰寫研究報告。
設想隨著科技的發展，人們對宇宙認識的不斷完善，或許在茫茫的宇宙中可以找到人類的知音。
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