天文在线：宇宙大爆炸，如何点燃，激波管或解开宇宙起源奥秘

2026-02-01

众所周知，宇宙诞生于规模浩大的恒星爆炸之中。然而， 2019年10月，在中佛罗里达大学的一个实验室里，一帮科学家在一个相当简陋的环境中成功地重现了宇宙诞生的火焰—准确地说，是在一个2x2英寸的管子里。

天文在线：宇宙大爆炸，如何点燃，激波管或解开宇宙起源奥秘。

科学家们认为，宇宙大爆炸是由超新星爆发引发的，但为了检验这个命题，研究人员首先假设爆震或冲击波是预先存在的。发表在《科学》杂志中的这场10月份的实验，揭示了这场爆炸本身的起源，以及火焰是如何在被动燃烧状态中主动积聚能量，自发维持爆震，最终导致了大爆炸。

图解：宇宙大爆炸。图源：Forbes

这是英特尔公司在2019年里20个关于太空最疯狂的发现中的第八个。

“我们都知道这场爆炸是存在的，问题在于它是如何突然从一个模式转换为另一个模式的，即从燃烧转为爆轰，这中间总是存在一个缺失的环节， ”该大学的助理教授卡里姆?艾哈迈德(Kareem Ahmed)这样告诉《逆》杂志。

图解：根据大爆炸理论，宇宙是由一个极紧密、极炽热的奇点膨胀到现在的状态。

这项研究是在一个2x2英寸的激波管中进行的，它可以在其中引发湍流。这个激波管允许被动燃烧的火焰与高强度的湍流相互作用，直到它把自己引爆为止。艾哈迈德说：从本质上讲，这个管子就像一把威力巨大的猎枪。

天文在线：宇宙大爆炸，如何点燃，激波管或解开宇宙起源奥秘。图解：研究人员在实验中完成了“宇宙小爆炸” 。图源：inverse

由此产生的爆炸很可能在关键机理上类似于我们所知的大爆炸，即超新星爆炸，尽管规模要小得多。

追溯宇宙大爆炸的引爆点有助于科学家们解答另一个谜题：宇宙的年龄有多大？

“现在你可以利用这个原理来追溯那次大爆炸， ”艾哈迈德说。 “从更深的层面讲，在引爆点之外，那场大爆炸是如何发生的，这就回到了关于点燃爆炸的那根蜡烛的问题。 ”

图解：艺术家绘制的威尔金森微波各向异性探测器（WMAP）采集数据的景象

随着2019年进入尾声，《逆》将盘点今年最疯狂的20个太空发现。它们有的令人敬畏，有的类似于科幻故事，还有的故事只能是用疯狂来形容。该文是关于第8个太空发现。点击这里阅读原文。

相关知识延伸阅读

大爆炸又称大霹雳（英语：Big Bang），是描述宇宙的源起与演化的宇宙学模型，这一模型得到了当今科学研究和观测最广泛且最精确的支持。宇宙学家通常所指的大爆炸观点为：宇宙是在过去有限的时间之前，由一个密度极大且温度极高的太初状态演变而来的。

图解：哈勃超深空场描绘了远古时代的星系图景，根据大爆炸理论，它们处于一个更年轻、更致密且更炽热的宇宙。

根据2015年普朗克卫星所得到的最佳观测结果，宇宙大爆炸距今137.99 ± 0.21亿年，并经过不断的膨胀到达今天的状态。

图解：描述宇宙膨胀的艺术构想图，其中横坐标表示宇宙演化的时间，而对应的空间尺寸（包括想象中的不可观测部分）都用相应的圆横截面表示。左端表示在暴胀时期发生的急速膨胀（注意不成实际比例），而当宇宙演化到中期时开始加速膨胀。而微波背景辐射的形成、恒星形成、星系形成以及WMAP的出现都在相应的时间上表示出来。图片来自2006年的WMAP新闻发布会。

参考资料

1.Wikipedia百科全书

2.天文学名词

3. fitz- inverse- Passant Rabie

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