现代天体物理学对宇宙的起源与演化形成了“大爆炸宇宙模型”的共识框架,并得到众多观测证据支持。以下关于宇宙学关键概念与证据的叙述,哪一项存在科学上的不准确?A、宇宙微波背景辐射是大爆炸理论最重要的预言和证据之一。它是宇宙早期(约大爆炸后38万年)炽热、稠密状态留下的“余晖”,如今已冷却到约2.7(K)(开尔文)的温度,并且在整个天空呈现高度均匀和各向同性的分布。B、“宇宙膨胀”是指星系之间的空间本身在膨胀,导致彼此远离。哈勃定律描述了这种退行速度与距离成正比的关系。观测到的Ia型超新星亮度显示,宇宙的膨胀正在加速,这暗示存在一种未知的“暗能量”在起主导作用。C、“大爆炸”并非发生在空间中某个特定点,而是空间、时间、物质和能量的同时诞生。因此,谈论“大爆炸发生的地点”是没有意义的。我们观察到的宇宙膨胀,是宇宙各处空间自身在膨胀的结果。D、根据当前最精确的观测数据(如普朗克卫星数据),宇宙的组成中,我们熟悉的普通物质(构成恒星、行星和我们的物质)约占68%,暗物质约占27%,而驱动宇宙加速膨胀的暗能量仅占约5%。
现代天体物理学对宇宙的起源与演化形成了“大爆炸宇宙模型”的共识框架,并得到众多观测证据支持。以下关于宇宙学关键概念与证据的叙述,哪一项存在科学上的不准确?
A、宇宙微波背景辐射是大爆炸理论最重要的预言和证据之一。它是宇宙早期(约大爆炸后38万年)炽热、稠密状态留下的“余晖”,如今已冷却到约$2.7\text{K}$(开尔文)的温度,并且在整个天空呈现高度均匀和各向同性的分布。
B、“宇宙膨胀”是指星系之间的空间本身在膨胀,导致彼此远离。哈勃定律描述了这种退行速度与距离成正比的关系。观测到的Ia型超新星亮度显示,宇宙的膨胀正在加速,这暗示存在一种未知的“暗能量”在起主导作用。
C、“大爆炸”并非发生在空间中某个特定点,而是空间、时间、物质和能量的同时诞生。因此,谈论“大爆炸发生的地点”是没有意义的。我们观察到的宇宙膨胀,是宇宙各处空间自身在膨胀的结果。
D、根据当前最精确的观测数据(如普朗克卫星数据),宇宙的组成中,我们熟悉的普通物质(构成恒星、行星和我们的物质)约占$68\%$,暗物质约占$27\%$,而驱动宇宙加速膨胀的暗能量仅占约$5\%$。
题目解答
答案
本题考查对宇宙大爆炸理论及相关观测证据的理解与辨析。
选项A:宇宙微波背景辐射(CMB)确实是大爆炸理论最重要的预言和证据之一。它源于宇宙早期约38万年时,物质与辐射脱耦后留下的“余晖”,如今温度约为2.725 K,且在全天呈现高度均匀和各向同性,符合大爆炸模型预测。此项表述科学准确。
选项B:宇宙膨胀是指星系之间空间本身在拉伸,导致彼此远离,哈勃定律描述了退行速度与距离成正比的关系。Ia型超新星作为“标准烛光”被用于测量距离和红移,其亮度异常偏暗的观测结果表明宇宙膨胀正在加速,这被归因于“暗能量”的驱动。此项表述科学准确。
选项C:“大爆炸”并非指在空间某一点发生的爆炸,而是指空间、时间、物质和能量同时从一个高温高密状态开始膨胀演化。因此,“大爆炸发生地点”在物理上无意义,我们观测到的宇宙膨胀是空间各处同时发生的。此项表述科学准确。
选项D:根据普朗克卫星等最新观测数据,宇宙的组成应为:
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普通物质(重子物质):约 5%(非68%);
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暗物质:约 27%;
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暗能量:约 68%。
选项D中将“普通物质”误述为68%,是严重错误。68%实际是暗能量的比例,而普通物质仅占约5%。这是本题中唯一的科学性错误。
综上,存在科学不准确的是选项D。
答案:
D