3、大爆炸宇宙学的观测证据有()A.宇宙红外背景辐射B.宇宙微波背景辐射C.原初核合成预言的氢氦比被观测证实D.宇宙X射线背景辐射

题目

3、大爆炸宇宙学的观测证据有()

A.宇宙红外背景辐射

B.宇宙微波背景辐射

C.原初核合成预言的氢氦比被观测证实

D.宇宙X射线背景辐射


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  • 第1题:

    大爆炸宇宙学得到哪几个重要事实的支持?


    正确答案: ①河外星系的谱线红移;
    ②氦丰度;
    ③3°K背景辐射等;

  • 第2题:

    宇宙大爆炸学说是现代宇宙学中最有影响的一种学说,能科学的解释诸如宇宙年龄、星系红移、氦丰度等观测事实。()


    正确答案:正确

  • 第3题:

    大爆炸宇宙模型是当前最有说服力的宇宙图景理论,其成功之处在于它比其他宇宙学说能说明较多的观测事实,如多数河外星系的谱线红移、现今观测到的天体年龄比大爆炸温度下降至今的200亿年时间短等。


    正确答案:正确

  • 第4题:

    试论述宇宙的起源学说——大爆炸宇宙学


    正确答案: 关于宇宙的起源有许多假说,其中最有影响的是1948年由美国天体物理学家伽莫夫提出的大爆炸宇宙学。
    1、大爆炸宇宙学的基本观点
    大爆炸宇宙学认为,宇宙早期是一个超高密、超高温的“宇宙蛋”。宇宙蛋在某种物理条件下,发生迅猛的大爆炸,于是便开始不断膨胀起来,结果物质也随着时空膨胀而从密到稀、从热到冷地演化着,在演化过程中逐渐形成各种恒星体系。
    2、大爆炸过程
    (1)基本粒子阶段:宇宙早期,密度近于无穷大的状态,温度极高,在100亿K以上,当时宇宙只存在质子、中子、电子、光子及中微子等基本粒子。
    (2)元素形成阶段:随着宇宙的绝热膨胀,温度下降很快。当温度降至10亿K时,中子失去自由存在的条件,质子与中子结合成氢、氦,各种化学元素开始形成。当温度下降到100万K时,早期形成的各种化学元素告一段落。
    (3)宇宙形成阶段:宇宙继续膨胀和冷却,直到约1000万年以后,温度下到3000K时,电子和核才组成稳定的原子。辐射减退,宇宙间主要是气态物质,并逐渐凝聚成星云,再进一步形成各种星系和恒星,成为我们今天观测到的具有各种类型天体的宇宙。
    3、主要观测事实
    大爆炸宇宙学的成功之处,在于它比其他宇宙学说能说明较多的观测事实:
    第一,谱线红移现象。观测得知,多数河外星系的谱线红移,星系距离愈远,红移现象愈大,符合哈勃定律(ν=H•R)。哈勃红移是宇宙膨胀的反映。式中ν为星系红移速度,H为哈勃常数,及为星系距离。
    第二,天体观测年龄与理论年龄相吻合。大爆炸宇宙学认为所有天体都是在温度下降后的产物。理论上,任何天体年龄都应比大爆炸温度下降至今的200亿年时间为短。观测事实是,现今天体的年龄都不超过200亿年。
    第三,氦丰度证据。大爆炸宇宙学认为氦是在星系及天体形成之前,在宇宙早期高温条件下形成。在氦合成时代*,宇宙中氦丰度约为25%,与宇宙中的各种天体氦丰度近一致(约占30%),如银河系氦丰度为29%,大麦哲伦星系氦丰度为25%,小麦哲伦星系氦丰度为29%。
    第四,微波辐射证据。大爆炸宇宙学认为,宇宙间存在各向同性的微波段的背景辐射,相当于3K的热辐射。1965年,在微波波段上发现了3K微波辐射,在定性与定量上与大爆炸理论相符,被认为是宇宙大爆炸遗留下余热的最有力的证据。
    虽然,大爆炸宇宙学能解释一些观测事实,但仍存在不少问题,如宇宙蛋中无限密度以及爆炸机制等问题。

  • 第5题:

    可以被称为宇宙学范式转变是()的转变。

    • A、托勒密宇宙学到哥白尼宇宙学
    • B、托勒密宇宙学到布鲁诺宇宙学
    • C、泰勒斯宇宙学到哥白尼宇宙学
    • D、泰勒斯宇宙学到布鲁诺宇宙学

    正确答案:A

  • 第6题:

    按照现有的宇宙学观点,认为宇宙()

    • A、是无限大,且是永恒的
    • B、正在不断地膨胀着
    • C、正在不断地收缩,最后产生大爆炸
    • D、是有限的,且是永恒不变的

    正确答案:B

  • 第7题:

    单选题
    英国著名的物理学家和宇宙学家(    )在科普著作《时间简史》中解释了宇宙、黑洞和大爆炸的理论。
    A

    霍金

    B

    爱因斯坦

    C

    薛定谔

    D

    普朗克


    正确答案: C
    解析:

  • 第8题:

    单选题
    最早对大爆炸宇宙学说作出贡献的是英国天文学家()
    A

    牛顿

    B

    爱迪生

    C

    爱丁顿

    D

    伽莫失


    正确答案: D
    解析: 暂无解析

  • 第9题:

    单选题
    微波背景辐射的四极各向异性支持了()。
    A

    稳恒宇宙

    B

    大爆炸宇宙学说

    C

    广义相对论

    D

    宇宙加速膨胀


    正确答案: A
    解析: 暂无解析

  • 第10题:

    单选题
    英国著名的物理学家和宇宙学家(  )于2018年3月逝世。他在科普著作《时间简史》中解释了宇宙、黑洞和大爆炸的理论。
    A

    霍金

    B

    爱因斯坦

    C

    薛定谔

    D

    普朗克


    正确答案: A
    解析:

  • 第11题:

    单选题
    下列说法中,不符合现代大爆炸宇宙学理论的是()
    A

    我们所在的宇宙诞生于一次大爆炸

    B

    恒星正在不断地合成自然界中没有的新元素

    C

    氢、氦等轻核元素是宇宙中天然元素之母

    D

    宇宙的所有原子中,最多的是氢元素的原子


    正确答案: C
    解析: 暂无解析

  • 第12题:

    单选题
    可以被称为宇宙学范式转变是()的转变。
    A

    托勒密宇宙学到哥白尼宇宙学

    B

    托勒密宇宙学到布鲁诺宇宙学

    C

    泰勒斯宇宙学到哥白尼宇宙学

    D

    泰勒斯宇宙学到布鲁诺宇宙学


    正确答案: C
    解析: 暂无解析

  • 第13题:

    最早对大爆炸宇宙学说作出贡献的是英国天文学家()

    • A、牛顿
    • B、爱迪生
    • C、爱丁顿
    • D、伽莫失

    正确答案:C

  • 第14题:

    早期对大爆炸宇宙学说作出贡献的有()

    • A、哈勃
    • B、爱丁顿
    • C、伽莫夫
    • D、勒梅特

    正确答案:B,C,D

  • 第15题:

    下列说法中,不符合现代大爆炸宇宙学理论的是()

    • A、我们所在的宇宙诞生于一次大爆炸
    • B、恒星正在不断地合成自然界中没有的新元素
    • C、氢、氦等轻核元素是宇宙中天然元素之母
    • D、宇宙的所有原子中,最多的是氢元素的原子

    正确答案:B

  • 第16题:

    观测宇宙学的开创者是()

    • A、牛顿
    • B、多普勒
    • C、哈勃
    • D、伽莫夫

    正确答案:C

  • 第17题:

    宇宙大爆炸宇宙学说的主要观测事实有:()、()、()、()。虽然,大爆炸宇宙学能解释一些观测事实,但仍存在不少问题,如()以及()等问题。


    正确答案:谱线红移现象;天体观测年龄与理论年龄相吻合;氦丰度证据;微波辐射证据;宇宙蛋中无限密度;爆炸机制

  • 第18题:

    问答题
    大爆炸宇宙学得到哪几个重要事实的支持?

    正确答案: ①河外星系的谱线红移;
    ②氦丰度;
    ③3°K背景辐射等;
    解析: 暂无解析

  • 第19题:

    名词解释题
    大爆炸宇宙学

    正确答案: 现代宇宙学中最有影响的一种学说。与其它宇宙模型相比,它能说明较多的观测事实。它的主要观点是认为我们的宇宙曾有一段从热到冷的演化史。在这个时期里,宇宙体系并不是静止的,而是在不断地膨胀,使物质密度从密到稀地演化。这一从冷到热从密到稀的过程如同一次规模很大的爆发。根据大爆炸宇宙学的观点,大爆炸的整个过程是:在宇宙的早期,温度极高,在100亿度以上。物质密度也相当大,整个宇宙体系达到平衡。宇宙间只有中子、质子、电子、光子和中微子等一些基本粒子形态的物质。但是因为整个体系在不断膨胀,结果温度很快下降。当温度降到10亿度左右时,中子开始失去自由存在的条件,它要么发生衰变,要么与质子结合成重氢、氦等元素;化学元素就是从这一时期开始形成的。温度进一步下降到100万度后,早期形成化学元素的过程结束。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。当温度降到几千度时,辐射减退,宇宙间主要是气态物质,气体逐渐凝聚成气云,在进一步形成各种各样的恒星体系,成为我们今天看到的宇宙。
    解析: 暂无解析

  • 第20题:

    判断题
    在宇宙学理论中,“大爆炸”理论已成为最后的理论。
    A

    B


    正确答案:
    解析: 暂无解析

  • 第21题:

    单选题
    按照现有的宇宙学观点,认为宇宙()
    A

    是无限大,且是永恒的

    B

    正在不断地膨胀着

    C

    正在不断地收缩,最后产生大爆炸

    D

    是有限的,且是永恒不变的


    正确答案: B
    解析: 暂无解析

  • 第22题:

    问答题
    支持大爆炸理论的依据有哪些?

    正确答案: 宇宙大爆炸理论之所以能从刚提出的时候不受关注,到后来的异军突起,是因为大爆炸理论有实际依据,在它诞生前后不断得到了大量天文观测事实的支持。观测宇宙学已经发现,在目前观测所及的范围内存在着许多重要的系统性特征,例如:星系红移、微波背景辐射、宇宙元素的丰度、宇宙的年龄等,这些观测事实都可以用大爆炸模型来论证:
    1〕星系红移:天文学家观测到河外天体有系统性的谱线红移,用多普勒效应解释,红移就是宇宙膨胀的反映,这完全符合大爆炸理论。1929年,哈勃发现不同距离的星系发出的光,颜色上稍稍有些差别。远星系的光要比近星系红一些,即波长要长一些,它说明各星系正以很高的速度彼此飞离。这一现象可以用火车远离我们行驶时汽笛的声调(即频率)所发生的变化来比拟:当一列火车快速驶远时,它的汽笛声听来会沉闷很多,因为声波相对于我们的频率变低、波长变长了,这就是多普勒效应。把声波换成光产生的效果就是红移,它被解释为是由星系系统地向远离我们的方向运动时的多普勒效应产主的,可见星系都在做远离我们的运动。哈勃总结出谱线红移的规律是:越远的星系它的光谱线红移量就越大,因而远离我们而去的速度就越大,也就是说,对遥远星系,红移量与星系离我们的距离成正比,这红移叫宇宙学红移,或称为“哈勃红移”,这就是著名的哈勃定律。此后,在红外及整个电磁波波段都观测到了这个规律。哈勃对众多星系的光谱进行研究后确认红移是一种普遍现象,这表明宇宙正在膨胀。这一发现奠定了现代宇宙学的基础。河外星系普遍远离我们而去,是因为宇宙正处在宏伟的整体膨胀之中。把宇宙中的星系想象成面包中的葡萄干,有助于理解它们随宇宙膨胀而彼此远离的图景:当一只嵌有许多葡萄干的巨大的面包膨胀时,其中的葡萄干就会随之彼此远离,其中每一颗葡萄干都会发现其它所有的葡萄干都在离开自己。相距越远的葡萄干彼此分离的相对速度也越大。在任何一个星系上,都会看到同样的情景。此外由于万有引力的作用,宇宙膨胀的速度会随时间发生变化。万有引力作用于宇宙中一切物质与能量之间,起到刹车的作用,阻止星系往外跑,从而使膨胀速度越来越慢。在诞生初期,宇宙从高密度状态迅速膨胀,随着时间的推移,体积越来越大,膨胀速度则越来越小。将这个过程向回追溯到宇宙创生的那一刻,可以发现当时宇宙体积为零,而膨胀速度为无限大。这就是大爆炸。宇宙整体膨胀的发现,乃是20世纪最大的科学成就之一。如今人们不断探测到更多更远的星系,但哈勃定律对它们依然成立。这个模型就叫做宇宙膨胀模型或大爆炸模型。
    2〕微波背景辐射:
    微波背景辐射是150亿年前发生的大爆炸在今天的宇宙结构上留下的印迹。根据大爆炸理论,通过宇宙膨胀速度等可以具体计算宇宙每一历史时期的温度,伽莫夫等人在1948年就断言,我们的宇宙从最初的高温状态膨胀到现在已经很冷了,目前宇宙中应到处存在着一定温度的背景辐射,相应的温度大约是5K。由于它的辐射峰值在微波波段,故称为宇宙微波背景辐射。1964年,原初宇宙这一最重要的遗迹被发现了。美国贝尔电话公司工程师彭齐亚斯和威尔逊在调试巨大的喇叭形天线时,出乎意料地收到一种无线电干扰噪声,这种噪声在天空中的任何方向上都能接收到,各个方向上信号的强度都一样,而且历时数月而无变化。这种噪声的波长在微波波段,这一发现正是大爆炸宇宙论预言的宇宙微波背景辐射,经过进一步测量和计算,得出辐射温度是2.7K,一般称之为3K宇宙微波背景辐射。1989年,美国航空和航天局专门发射了宇宙背景探测器卫星,对宇宙背景辐射进行更精密的测量。宇宙微波背景辐射的发现,是继1929年哈勃发现星系谱线红移之后的又一重大的天文成就,因此它被列为20世纪60年代天文学四大发现之一。微波背景辐射的发现有力地支持了宇宙大爆炸理论。
    3〕宇宙元素的丰度:
    大爆炸模型预言宇宙应当由大约25%的氦和75%的氢组成,这与天文测量结果极为符合。在宇宙中,氢和氦是最丰富的元素,二者丰度之和约占99%。而且氢和氦的丰度比在许多不同的天体上均约为三比一左右。按标准宇宙模型,在热平衡的“宇宙汤”阶段,中子与质子的数量相等。随着宇宙的膨胀,宇宙变冷,二者比例降低。中子和质子很容易聚合在一起,开始了形成氦核的核反应,产生由两个质子、两个中子组成的氦核。这个过程用完了所有的中子,形成的氦约占宇宙物质总质量的四分之一,余下的质子就成了氢原子核,即氦同氢的质量分别占25%和75%。这也说明元素形成时其它元素的份量很少,宇宙中几乎全是氢和氦。从太阳系、其它恒星、星际介质、不同星系以及宇宙射线观测和研究中获得的数据表明,宇宙氦的含量在22%~25%之间,而氢与氦的质量比约为3:1,理论值与观测值接近。另外同一时期合成的氘、氚、锂、铍、硼等轻元素尽管数量比氢、氦少得多,但理论给出的丰度值与实际观测也较接近。这些事实对“大爆炸宇宙”模型是有力的支持。因此,宇宙中99%以上的物质是由最初形成的氢与氦构成的;而造成行星和生命的丰富多彩的重元素还不到宇宙总质量的l%,它们大部分是在形成恒星后产生的。
    4〕宇宙的年龄:
    宇宙有开端就有年龄。根据宇宙膨胀的速率倒推,大爆炸发生在约150亿年前。如果宇宙正在膨胀,星系正在彼此远离,那宇宙过去必定比较小,星系过去必定靠得更近。如果能把宇宙史这个过程倒过来进行,势必会发现在过去的某个时刻,所有的星辰都是聚合在一起的。也就是说,较早时代的宇宙,物质密度会更高。继续这一推理就意味着过去必定存在一个有限的时刻,那时宇宙中的物质被压缩为极其高密的状态。按照哈勃定律将星系的距离除以各自的速度,就可估计出那一时刻距今约150亿年。这段时间对所有星系来说是共同的。根据大爆炸理论,宇宙中一切天体都是在温度下降后产生的,因而任何天体的年龄都应比自温度降至今天这一段时间为短,所有恒星的年龄都不应超过由宇宙年龄所确定的上限。各种天体年龄的测量证明了这一点。利用放射性同位素含量测定年代的方法,人们测量了地球上最古老的岩石,测量了宇航员从月球上带回的土壤、岩石样品,测量了来自行星际空间的陨石,发现它们的年龄均不超过47亿年。恒星的年龄可从它们的发光速率与能源储备来估算,根据热核反应提供恒星能源的理论,人们估计出银河系中最老恒星的年龄为100-150亿年。用这两种完全不同的方法得到的天体年龄与“宇宙龄”是协调一致的,这对大爆炸宇宙模型是十分有力的支持。上述天文观测事实极大地支持了大爆炸模型。当然大爆炸宇宙论也还存在许多未解决的难题,还有待于深入研究和取得更多的观测资料,才能得到进一步的结论。
    解析: 暂无解析

  • 第23题:

    问答题
    试述现代宇宙学的三个观测证据?

    正确答案: 星系红移、宇宙微波背景辐射、轻元素的合成
    解析: 暂无解析

  • 第24题:

    单选题
    观测宇宙学的开创者是()
    A

    牛顿

    B

    多普勒

    C

    哈勃

    D

    伽莫夫


    正确答案: D
    解析: 暂无解析