宇宙學那麼多理論,科學家是怎麼猜出來的?

腹肌1


宇宙學其實是一門很講究證據和觀測的學科,確實有人猜,但是猜並不代表就會有人接受,所以光靠才是不可能成為主流的科學理論的。

想要成為主流的科學理論,更重要的是驗證。

我們就從宇宙模型說起,科學家對於宇宙的理解,往往要建立一套宇宙模型。最早的宇宙模型是地心說。這套理論很多人都當成是笑話,可問題是它是當時人類所能夠想出的最精確的解決方案了,所以地心說其實能夠成為主流,在於它的結果符合觀測,而不僅僅是因為猜。

後來牛頓力學和萬有引力的提出,它的精度遠遠高於地心說,所以它取代了地心說,這時候的宇宙模型叫做牛頓世界觀宇宙模型。但是這個模型連牛頓自己都想哭,因為引力是向中心的,如果是那樣,宇宙最終常會在引力作用下縮成一個點,但是事實上沒有,為了符合實際(因為萬有引力定律下,模型已經足夠精準了,這個準確度聯想在的航天技術都夠能接受),於是牛頓假設了宇宙是無限大的,沒有中心,或者說每一點都是中心,這樣就不會出現bug。

可後來呢?愛因斯坦從廣義相對論推出了宇宙正在膨脹,但他的世界觀不允許宇宙膨脹,於是他加了一個宇宙學常數,使得宇宙是恆定不變的。這不正是猜測麼?於是,立馬就招來了打臉,科學家都覺得他那個宇宙學常數很奇葩,接著哈勃發現星系正在遠離我們,而且離我們越遠的星系遠離的速度越快,於是愛因斯坦遭到了啪啪啪的打臉。

在哈勃的發現上,科學家提出了大爆炸理論,並預言了微波背景輻射,還找到了這個東西。

宇宙大爆炸理論之後,似乎一切都改歸於平靜,可萬萬沒想到,科學家發現星系周圍的恆星運動速度快於理論值,比如:太陽本應該繞中心黑洞的速度是160km/s,可實際上,觀測下來是220km/s。為了擬合這個差距,科學家假設了暗物質的存在,這個暗物質提供了額外的引力,而且它也只有引力作用。

1998年,又有兩個科學團隊發現了宇宙在加速膨脹,這也不符合理論,為了彌補這個差距,科學家假設了暗能量的存在,它驅動宇宙加速膨脹。

而科學家們,目前就正在努力研究暗物質和暗能量,試圖揭開這兩個東西的謎團。

縱觀整個宇宙模型的發展史,你會發現,其實科學家是有猜測的成分,但是猜測並不能夠稱為理論。猜測只有被觀測和實驗證實了才能成為理論。


鍾銘聊科學


猜?從來沒有哪個科學理論是猜出來的,人類對世間萬物的研究都是基於觀測,從大量事實中推出規律,然後再經過長期觀測驗證加以驗證才最終形成理論體系。

舉愛因斯坦作為例子。愛因斯坦的故事很多人都只聽到一點皮毛,他先是當了幾年專利審查員,有時間看了很多書,然後就像開掛了一樣推演出了相對論。只從這點信息來看,愛因斯坦確實像是通過腦補就獲得了宇宙運行的規律,但事實是愛因斯坦結論的得出和前人大量的研究結果有關,他也是在洛倫茲、馬赫等人的研究成果的基礎上,利用數學工具推演得出的結論,而不是空想,在相對論出現後的歲月中,由於的確解決了一些用經典力學難以解釋的天體運行問題,在大量觀測驗證的基礎上,最終才形成理論體系。

孤立地看待一個科學家的研究成果,容易陷入誤區。可以這樣說,世間的確有規律性的東西,人類是在觀測的基礎上總結,然後用人類的方式描述出來,並應用於實踐。牛頓時代科學突然有了較快的發展,就是牛頓等人發明的微積分、伽利略磨製望遠鏡的發明等大量科學家的努力促成的,望遠鏡、實驗等是觀測方法,微積分是描述、研究工具,觀測、實驗可以發現一些可能的規律,然後利用數學等科學研究工具歸納總結得出結論,牛頓定律、愛因斯坦相對論都是這樣出現的。

科學發展到現在,還真沒哪個理論是靠腦補就成為“理論”的。這也是很多民科的所謂“研究成果”無法與受過良好科學教育、科學研究手段教育的科學家不同的原因。


來看世界呀


宇宙學的理論,自古由今,如編成書籍,應覆蓋地球差不了多少。大多都是猜想,瞎說,或撿得前人的觀點,加以糊說。再後來的基礎上,更加糊說加妄談,叢疊加叢疊再生,或者有些被駁倒或者被推翻,在此基礎上,又誕生了新的觀點。我認為,宇宙學的理論,大度是猜想,在舊的觀點上,推陳出新或避免不了臆想。譬如二童猜日說,早上太陽,日輪特太,應該離地面最近,為什麼不是更熱,而是更涼快。到了中午日輪特小,應離地面甚遠,這樣,該是涼快,為什麼不是這樣,而是更熱。有些對事物的論述,形成的大版理論,一但徹底被人駁倒,將成謊言而徹底被費止時,功過幾十年的壯觀,全觀費止,出現一空曠,倒退就是幾十年,上百年,甚至一千年曠世,都可能實質性,勿是,全盤否定。宇宙啊寧宙之神,你的秘密,維你自己知曉,只有很小的範圍,才讓人類的語言符號,刻印了下來,那才是語言龐大的一角,反應了宇宙牛毛不如的客觀存在和微妙的變幻!


偉134682046


現代宇宙學不是科學家猜出來的,而是在愛因斯坦的廣義相對論基礎上發展起來的。

愛因斯坦的廣義相對論,把時空曲率與宇宙中物質和能量的存在聯繫在一起,並通過愛因斯坦場方程表述出來。通過解這個方程,理論物理學家,宇宙學家就可以推演出各種可能存在的宇宙天體,然後再通過各種觀測手段去驗證這個解是否客觀存在。

比如在愛因斯坦發表愛因斯坦場方程後的第一年,史瓦西就得出了第一個嚴格的解,這個解就是大名鼎鼎的黑洞。

又比如宇宙學最重要的理論——宇宙大爆炸理論,就是弗裡德曼在愛因斯坦場方程的基礎上,推導出弗裡德曼方程,這個方程表明,宇宙並不是靜態的,而是膨脹或者是收縮,其後,哈勃發現紅移現象,證明宇宙是在膨脹的。之後的宇宙學家勒梅特在這個宇宙膨脹結論的基礎上,進一步提出了宇宙大爆炸理論。

所以,宇宙學不是科學家的猜測,而是現代物理學之父愛因斯坦提出廣義相對論後,基於廣義相對論與天文觀測發展起來的科學學說。


用戶617163815742


我覺得所謂理論,都是以人類已知事實為依據總結而來的。

科學推測不是臆想,是通過已知手段或者數據大膽的假設。但很多人包括很多科學家可能都會問自己,我們的理論真的正確嗎,全面嗎??

曾幾何時,人類基礎科學淺薄,很多猜測和假設以現在的科學來說,看起來非常可笑!但是我覺得請不要完全否定這種思維方式。不要被我們已知的和總結的所謂正確的東西限定了我們的想像和猜測。當然,沒有足夠的事實依據的猜想和推測,也不可能成為真正的最終理論!

人類已知的知識與我們可以探知和推測的空間和時間相比較,實在渺小和脆弱的可怕。到目前為止,即使我們探索的所謂科學邊界,是否也是更高級科學看起來非常可笑的東西呢?

人類的存在和發展是否恰巧只是一個巧合呢。那麼人類所掌握的科學是否也只是一個巧合呢,它恰好可以解釋我們所已知的問題,恰好可以成為我們目前已知的理論基礎呢?

科學離不開哲學,可能對於我們的日常實用,我們的科學足夠作為理論。甚至大部分人不可能也沒必要了解太多。但是面對空間上的整個宇宙,甚至宇宙邊緣和之外,時間上的起源與終結,人類解釋不了的,沒有足夠理論支撐的東西絕對比我們已知的東西要多得多。

就好比,成年人看幼兒園小朋友的所做是多麼的幼稚,那麼人類文明相對來說是不是也是這樣呢。

就好比我們所仰望的眾多科學家,就好比愛因斯坦,在我們未知的高級文明眼中只是一個成熟一點兒的幼兒園小朋友呢?

假如人類所探知的科學永遠沒有止境,永遠沒有終結,那麼請對這個世界和宇宙更多一些的敬畏。

話題之外吧,我們通常否定的經驗主義,如果在經驗足夠多,足夠充分的前提下,會否與理論主義並無衝突,並無本質區別呢!

一個普通人的閒的沒事幹的一點兒遐想,朋友們多交流,哈哈哈!


暴雪1979


大部分觀察,總結,定理公式,計算。

有的靠幻想,瞎猜,亂算。

比如宇宙大爆炸,看看了解就行,千萬別深信,那東西和洗腦傳銷類似,騙你精神的。還有很多類似的,瞭解一下就行。


力銘趣談經濟分析


在前人穩定的基礎理論上繼續研究-實驗-分析-總結-再研究-再實驗-再分析-再總結…………反覆論證最後得出穩定結論而成為新的穩定基礎理論進入人類的知識寶庫!值得說明的是:任何猜想、假說不得以任何方式在任何媒體上作為基礎理論進行科普和非法傳播。

當基礎理論不論在任何媒體上被質疑時,該媒體的科普人員必須有理有據地有責任無條件回答被質疑的內容和問題,不得留下後遺症。否則,科普人員必須承擔後遺症中的所有刑事責任和法律責任。


陳晨7201


通過計算,建立一個模型,不同的模型看誰的模型更接近事實。或者說你暫時沒有更好的解釋來反駁。宇宙大爆炸,黑洞等都是推導出來認為這種可能性還能說的過去,至少到目前沒有更好的模型來解釋。比如絕對溫度,都是計算出來,實驗達不到這溫度。當然建立一個模型也不是隨隨便便就能建立的。


七老爺30


宇宙模型有個基本假設就是宇宙規則在一個地方有效就可以拓展到整個宇宙 。但是這只是科學家無法到宇宙各個地方驗證所做的偷懶的假設。 我們所測量的各種常量裡面可能有些是變化的但是我們不知道。 於是邏輯擴展的結果就是各種矛盾了。


我不是間諜


《黃帝內經》中有一句話可以說明,即上觀天象,府察地理,遠取諸物,近取己身,內求己心,法於往古,驗於來今,比類取象,格物致知,求同存異,天人合一,學以至用,


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