拥有SAT阅读的话题背景知识可以在考试中极大的提高阅读速度和答题正确率，想知道未来SAT阅读的文章考哪些话题和文章么？快看我们为大家准备的一篇自然科学干货文，提前了解这些重点话题的背景知识十分重要，特别是对于即将参加今年SAT的同学来说价值非常大哦~ 因为“宇宙是在某一个时刻从无到有”这样一个观点，和宗教有神论关于“是神在某一时刻创造了宇宙”的说法类似，所以科学界觉得这个像宗教的观点不“科学”，一直不太往这个方向想。直到1920年年代末，才由比利时天文学家勒梅特和美国天文学家哈珀分别提出了“宇宙大爆炸理论”和“宇宙膨胀说”。这个理论认为，宇宙不是无始无终的，而是有一个起点的。在距今约138亿年前，一个致密炽热的奇点发生了一次大爆炸，宇宙由此诞生，此后一直不断膨胀至今。 炽热到底有多热？宇宙大爆炸瞬间，温度高达1亿亿亿亿摄氏度；诞生之初，温度仍然非常高：大爆炸35分钟后，温度约为3亿度，物质只能以电子、光子和中微子等最基本的形式存在，原子无法存在；随着宇宙的温度持续降低，在大爆炸后约38万年，温度终于降到了约3000度，才出现了氢原子，也产生了宇宙电磁辐射，但这时宇宙还一直是漆黑一片的，宇宙就像是一大锅由氢原子气体组成的“汤”。 直到大爆炸后约1.8亿年后，宇宙中的氢原子气体逐渐开始在重力影响下凝聚成了宇宙中最早的一批恒星和星系。宇宙终于开始有光亮了，所以这一时期被称为“宇宙黎明”（Cosmic Dawn）。这第一批恒星所放出的光会使宇宙中剩下的、还没有形成恒星的氢原子气体的属性发生巨大变化，会让氢原子气体吸收宇宙中的电磁波辐射。 人类在地球上是可以接收到宇宙电磁辐射的残余的，这种残余现在在地球上以一种宇宙微波背景辐射（the Cosmic Microwave Background ）的形式存在。换一种说法，产生于宇宙大约38万岁时的电磁波辐射一直在宇宙中传播，它们的“余晖”就是今天我们在地球上观测到的宇宙微波背景辐射。 如果发现地球上接收到的微波背景辐射出现了异常，可能就是因为宇宙早期的氢原子气体影响了（吸收了部分）电磁辐射，进一步可以推断是当时的氢原子气体受到了最早一批恒星发出的光的影响，也就可以间接了解到这种光的存在。美国亚利桑那州大学的一位天文学家最近在《自然》杂志上发表文章，称他的团队首次间接观测到了宇宙最早一批恒星发出的光的情况。 宇宙最早一批恒星已经消亡，因为路途遥远，地球上的望远镜几乎无法直接观测到这些恒星发出的微弱的光。所以这一次亚利桑那州大学的科学家们用了一种间接观测的方法。地球上是一直能接收到宇宙微波背景辐射中的波长为21厘米的光子辐射信号的，于是科学家们就想看看这些背景辐射的强度有没有出现什么变化。 科学家们选了澳大利亚西部一个天文台的一个射电望远镜来做这个事。结果真的发现，观测到的微波背景辐射的强度降低了0.1%。0.1%这个百分比听起来好像很小，但实际上已经比科学家们为得出结论所需要的数据大了两个数量级了。 也就是说，根据科学家们之前的理论推算，只要微波背景辐射的强度降低了0.001%，都可以推导出可能是受到了宇宙第一批恒星发出的光的影响。 所以科学家们觉得这个数字太明显了、太大了，还有点怀疑自己，就反复核对，是不是仪器出错了，或者是误把杂信号（noise）当需要的信号了。不仅如此，还给望远镜又专门另搭了一副天线，并将望远镜朝向不同的天空方向，以排除是仪器或操作方面的问题导致得出了错误的结果。 这样反复验证了两年，发现微波背景辐射的强度仍然是降低了0.1%。科学家们终于敢相信自己没搞错，那这种情况只有一种解释，就是微波背景辐射受到了宇宙第一批恒星发出的光的影响。 此外，因为宇宙一直在膨胀，所以收到的信号的频率可以透露信号距今的年代，于是科学家们据此推算出，宇宙黎明最早期是从宇宙大爆炸后1.8亿年就开始了。 另外，根据信号消失的情况，可以倒推出宇宙黎明大概是在宇宙大爆炸后2.5亿年结束的。这时，第一批恒星熄灭了，影响微波背景的东西就不存在了，地球上就观测不到电磁辐射强度降低的现象了。 第一批恒星熄灭以后，氢原子气体先被重新离子化，然后宇宙又变成了一大锅由比氢元素更重的碳原子和氧原子构成的“汤”。又过了很久，这些碳原子和氧原子又组成了第二批恒星，这批恒星一直存活至今。 荷兰一所大学的一位宇宙学家认为美国科学家这次做的涉及宇宙第一批恒星的观测和研究的结论扎实有力，令人激动。他说，对于宇宙黎明这一时段的宇宙史，科学界是了解甚少的，所以这项研究很有意义。 以色列特拉维夫大学的一位宇宙学家也认为，0.1%这个数字很大，这说明要么当时宇宙黎明时的辐射比之前认为的要强，要么当时的氢气的温度要比科学家们之前估计的温度要低。 第一种可能被排除了。那唯一的可能是，除了第一批恒星发出的光以外，还有另一种东西让氢气的温度变低了。可是当时整个宇宙全是氢，没别的东西了。这位以色列宇宙学家认为，唯一可能存在的东西就是暗物质。因为根据理论，暗物质的温度比较低。于是这位以色列宇宙学家判断，当时的氢气就是受了暗物质的影响。如果这一论点被证实，那么这就是人类首次从重力效果角度之外的另一个角度证明了暗物质确实存在。 另外，这次观测表明，暗物质比主流的理论所认为的要轻一些。这就说明了为什么过去几十年，科学家们做了好多种实验，都没有实际观测到暗物质。现在知道暗物质还要更轻一些后，也许就可以设计一些新的实验，说不定以后就可以直接观测到暗物质。 目前，以上结论仍然不是定论，只是暂时的一个结论。

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