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宇宙大爆炸与太阳系外行星搜寻[图]
创建时间:2025-08-27 17:02:44  |  点击:40  |  作者:胡品嘉/文 张展庆/摄

宇宙中有数千亿个星系,而每个星系中又有数千亿颗恒星,几乎每颗恒星周围又有行星,其中地球还孕育着大量的生命,包括我们人类。如此纷繁复杂的宇宙是怎么来的?太阳会变得越来越亮、越来越大,并最终将在50多亿年后吞没地球。我们的子孙后代该何去何从?8月23日下午,南京大学天文与空间科学学院陈鹏飞教授做客宁波图书馆福庆馆天一讲堂,主讲“宇宙大爆炸与太阳系外行星搜寻”。

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首先,陈鹏飞带领听友回溯人类对宇宙起源的早期认知。他指出,古希腊哲学家亚里士多德与中国东汉时期的天文学家张衡,都认为宇宙是永恒存在的。张衡曾提出“宇之表无极,宙之端无穷”,牛顿同样认为宇宙“空间上无边无际,时间上无始无终”。然而,这一看似合理的宇宙图景在17世纪遭遇了挑战。天文学家开普勒率先对“宇宙无限”的假设提出质疑,并抛出了“为什么还会有黑夜?”的问题。这一矛盾后来被称为“奥伯斯佯谬”,动摇了“无限静态宇宙”的传统观念,成为推动现代宇宙学发展的重要契机,促使科学家重新审视宇宙的有限性与演化本质。

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随后,陈鹏飞深入讲解了爱因斯坦与宇宙膨胀理论的演进历程。1915年,爱因斯坦提出广义相对论,其核心方程揭示了物质分布如何决定时空的几何结构。直到1922年,气象学家亚历山大·弗里德曼通过求解爱因斯坦方程,首次提出宇宙并非静止,而必须处于持续膨胀或收缩的状态——这一突破性见解为现代宇宙学奠定了理论基础。

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1929年,美国天文学家埃德温·哈勃通过系统观测遥远星系,发现它们正以与距离成正比的速度远离地球,距离越远,退行速度越快。这一现象即著名的“哈勃定律”,为宇宙正在膨胀提供了确凿的观测证据,彻底改变了人类对宇宙静态图景的认知。在此基础上,美国物理学家乔治·伽莫夫于1948年正式提出“宇宙大爆炸理论”。他认为,整个宇宙起源于约138亿年前的一个大爆炸。爆炸之后,宇宙经历了“暴胀”阶段,温度迅速下降,最终形成了氢(约占75%)、氦(约占25%)以及微量的锂元素。此后,恒星进一步产生了碳、氧、铁等更重的元素。

最后,陈鹏飞深刻解释了探索宇宙的意义。探索宇宙不仅是满足人类好奇心的精神追求,还能推动技术进步。此外,星际移民是未来可能实现的目标,通过运送基因库和机器人,可以在数万年后实现人类在其他星球的繁衍。

主讲人简介:陈鹏飞,南京大学天文与空间科学学院教授,2016年度教育部长江学者特聘教授,从事太阳物理研究。担任世界空间科学委员会E2分会副主席、亚太等离子体学会理事、九三学社中央委员会科普专业委员会委员、九三学社江苏省委员会科普工作委员会主任、江苏省首席科技传播专家、《三体》电视剧科学顾问。2010年获得国家杰青基金,2011年获得中国青年科技奖,2017年获得亚太地区太阳物理青年成就奖,2022年获江苏省教学成果特等奖,2023年获得国家级教学成果一等奖。

来源:宁波图书馆

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