我的138億年 7、【假說的證明】

    張奕軒歪著腦袋想了想道：「通過觀測星系紅移就能判斷出宇宙大爆炸，這聽起來好像有點草率吧。筆硯閣 www.biyange。com 更多好看小說大家就這麼信了麼？」

    謝思淼笑道：「小軒，你問得問題很好誒，大爆炸一開始只是一個理論的假說，確實需要很多證據來證明的，所以從那以後天文學家和宇宙學家就開始尋找各種證據來證明了。」

    李元道：「正如小軒所說，確實並不是所有人都相信大爆炸這個說法，一直到現在都是如此。

    當時，天文學家弗雷德-霍伊爾，他就拒絕接受大爆炸這個說法。

    他跟其它幾名天文物理學家一起，建立了一個新的模型，叫穩恆態宇宙。」

    「穩恆態宇宙？」

    「對，這個模型認為，宇宙不是從一個點膨脹起來的，而是由於物質不停地在膨脹的空間中產生，因此在無限大的宇宙中，物質的總體密度仍然是均勻的。」

    「哦，物質一邊膨脹一邊產生，這好像也有點道理。」

    「作為一個理論模型，這確實很有道理，不過這個理論模型也同樣需要證據來支持。

    事實上，相比而言，讓理論物理學家們更感興趣的，還是大爆炸理論模型。

    二戰以後差不多十來年的時間裡，好多理論物理學家都開始關注大爆炸理論，想盡方法來證明這個理論的正確性。」

    張奕軒道：「那怎麼才能證明這理論是正確的呢？」

    張宇用勺子從火鍋中撈了些羊肉放到李元盤子道：「老師您多吃點，這個問題我來幫你解答吧。」

    李元笑著說：「好！好！」他提起筷子吃起了盤子裡羊肉。

    張宇放下嫂子，思忖片刻，這才說道：「首先，人們最關心的一個問題是，我們今天宇宙中所見到的各種各樣，不同類型的原子是如何從原初的高溫等離子體中產生出來的。」

    「高溫等離子體？」

    「就是由質子、中子、電子、光子組成的又小又緻密的物質形態。

    當時，應該有三個很著名的科學家在做這個事，其中兩個是阿爾菲和赫爾曼，另外一個我忘記叫什麼名字了。」

    謝思淼道：「另外一個叫伽莫夫，這三人都是很著名的理論物理學家。」

    「對，就是伽莫夫，」張宇點了點頭，「他們解釋了氦和氫同位素的原子核是如何由質子和中子結合形成的。」

    「這個我倒是知道，我的那本宇宙繪本里說，原子核是由質子和中子組成的，氦和氫是最輕的兩種元素。」張奕軒道。

    「對，所以說只要弄明白這兩種元素的原子核是如何產生的，就可以弄明白其它各種元素是怎麼產生的了。」張宇道。

    張奕軒似有所悟地點了點頭道：「我知道氫和氦是太陽的主要組成部分，太陽核聚變又可以產生其它各種元素。所以科學家只要弄明白氦和氫怎麼來的就可以了。」

    謝思淼笑著說：「師兄，你這個兒子很聰明呀！不過那時候的科學家可沒有弄明白重元素產生的機理，這是後來才弄明白的。」

    「阿姨，誇獎小孩子，不要簡單地誇獎他聰明，而應該誇他善於思考，喜歡動腦筋，」張奕軒道。

    這句話把大家都給逗樂了。

    謝思淼更是笑得合不攏嘴道：「可別叫我阿姨，得叫我姐姐，我還年輕著呢。」

    「你叫我爸爸是師兄，我要是叫你姐姐，那豈不是要亂了輩分？」

    大家更是哄然大笑。

    張宇笑道：「你思淼姐讓你叫姐姐，你就叫姐姐，我批准了。」

    謝思淼得意道：「你聽，你爸都同意了，你還有什麼好說的？」

    張奕軒道：「叫就叫吧，思淼姐，那你給我說一說，這三位科學家是怎麼解釋氫和氦這兩種原子核是怎麼產生的？」

    謝思淼道：「好吧，我來給你解釋解釋，這事兒還要追溯到宇宙大爆炸最初的三分鐘時間內。

    這段時間，高溫等離子體迅速膨脹，溫度冷卻到大概十億開爾文以下。」

    「開爾文？這是什麼？」張奕軒不解道。

    陳芸在一旁給他解釋道：「開爾文是一種溫度單位，跟攝氏度類似。

    我們人類的體溫大概是三十七度左右，這就是攝氏度。攝氏度規定水結成冰是零度，水沸騰變成水蒸氣是一百度。

    開爾文則是開氏溫標下的溫度單位，採用絕對零度作為零點。絕對零度是分子永遠無法冷卻到的溫度，這個溫度等於零下273攝氏度。」

    「那一開爾文度跟一攝氏度，哪個更大？」

    「它們兩個一樣大。」

    「啊？兩個一樣大，這麼說來十億開爾文也是很高的溫度呀！」張奕軒臉上露出驚訝之色。

    謝思淼道：「可不是嘛！不過，這比大爆炸剛開始的時候，溫度已經低很多了。

    當時，阿爾菲和赫爾曼兩個人，通過計算得到了用這種方式形成的氫原子與氦原子的數目比率。」

    「哇，這個怎麼計算？」

    「很複雜，說實話，姐姐我也不是很清楚這個計算過程，不過你要是感興趣的話，以後可以查找跟這計算相關的資料，應該都有的。」

    「好吧，那麼他們計算出來之後，做什麼用呢？」

    「他們計算出來之後發現，這個比率與宇宙中觀測到的氫氦兩種原子的比率十分吻合。

    這樣的話，就進一步支持了宇宙大爆炸假說。

    不過，正如剛才思淼所說，對於更重的元素是如何形成的，當時沒人能夠給出解釋，因為實驗證明，五到八個質子和中子組成的原子核是很不穩定的。

    因此一些人對大爆炸假說提出了質疑。

    當時著名的理論物理學家費米和他的同事們就沒有接納大爆炸理論。」

    「費米？就是那個費米悖論的發明人嗎?」張奕軒問。

    張宇道：「嗯，就是他！有關費米悖論這個問題也很有趣，以後有時間了我再跟你說。」

    張奕軒不住點頭。

    「有關氫原子的生成以及最近天文觀測說到的第一束光我還不是很明白，能幫我也科普科普嗎？」陳芸饒有興趣地問。

    張奕軒道：「原來媽媽也有很多問題。」

    陳芸笑道：「是啊，媽媽不懂的還有很多呢。」

    這時，李元已經把盤子裡的羊肉都吃完了，他放下筷子喝了一口啤酒道：「這個問題稍微有點複雜，還是我來給你們講吧。」

    張奕軒道：「好啊好啊！我就喜歡李爺爺講得。」