字宙的诞生

广阔宇宙从何而来，这个问题一直以来都吸引着人们去研究。很久很久以前，我国就流传着盘古开天辟地的故事；西方则创造了一个“上帝”。《圣经》中是这样记载的，上帝用说话的方式要来了天地万物、光明和黑暗。因为在古代的时候，人们每当遇到解释不了的一些奇怪自然现象的时候，就会编出一些神话故事，借助神灵的威力，这一点也是可以理解的。

从过去的几千年到现在，关于宇宙的模型也有了好几种蕴藏着科学内涵的说法，其中影响最大的就是“大爆炸宇宙学”，它也可以解释许多的客观事实。这个理论的内涵就是，认为“我们的宇宙”——“观测到的宇宙”曾经有过一段从热到冷的演化史。在这一时期中，宇宙体系在持续膨胀着，物质密度也可能会从密到疏进行演化。事实上，这一由热至冷、由密至疏的过程就像一次庞大规模的爆炸。

宇宙的起源

它的具体操作过程，可能是这样：早期的宇宙，就好像一个“原始火球”，它具有100亿摄氏度以上的高温和很大的密度。就是由于高温，“原始火球”很不稳定，大概是在200亿年前，它爆炸了，于是整个体系迅速膨胀着。宇宙之中实际上充满了中子、质子、电子、光子和中微子等这些基本形态的物质。膨胀一直在继续，可温度能够快速地降下来。

只要短短几分钟，温度就可以下降10亿摄氏度左右，这时中子就会失去自由存在的条件，它要么发生衰变，要么和质子结合成重氢、氦等元素，宇宙中的化学元素就是从那时开始形成的；等温度下降至100万摄氏度后，早期形成化学元素的过程暂时结束；降至几千摄氏度时，爆炸产生的强烈辐射继续衰退，宇宙间遍布气态物质。最后，气体慢慢凝聚成气云，接着演化成各不相同的恒星体系，直到我们今天看到的宇宙。

在现实中，有人模仿按比例尺画地图的样子，把过去的近200亿年的宇宙演化历程浓缩到一年中，得出一个非常直观和有趣的“宇宙日历”：1月10日，大爆炸，宇宙诞生；5月1日，浩瀚的银河系诞生；9月9日，太阳系问世；9月14日，地球形成。9月24日，地球上出现了原始生命；11月12日，绿色植物破土而出；12月26日，更高级的哺乳动物来到了这个世界。12月31日0时22分30秒，原始人类站在地球上；23分46秒，北京猿人开始用火；23分59秒，中国历史延续到春秋……宋代；24分，全球进入了迄今仍在继续的现代化社会……从上述列表中我们能够看出；人类历史其实就是宇宙岁月中非常短暂的一瞬间。

难道宇宙的形成果真是这样的吗?现在，没有人可以给出肯定的答复，可是比起其他宇宙模型的观点来，大爆炸宇宙学的确可以很好地解释人们知道的神奇的宇宙现象，以下我们就来看看这些事实：据现在观测到的宇宙间所有的天体年龄都没有发现超过或者等于200亿年的，原因就是它们都诞生在宇宙温度快速下降之后，50亿年前太阳也才刚刚出现。

相关观测还发现，很多星系的光谱事实上都有“红移”现象。天文学家们了解，若发光体朝着离开我们的方向运动之时，人们接收到的光谱线就会移到红色的这一端。星系光谱的红移也就意味着它们是在远离我们而去，或者说它们正在退行。所谓退行，其实就是说明宇宙一直在膨胀，这就像一个气球上的各点，在吹气球的时候各点的距离会因气球胀大而增大是一个道理。在1929年的时候，美国天文学家哈勃（Edwin Powell Hubble，1889—1953）了解到星系退行的速度和离人类的距离是成正比的，也就是说距离越远，退行速度也越快。人们把这个规律称作“哈勃定律”。

而第三个事实就是，天文学家们得出结论，在各不相同的天体上，氦的含量都很大，比例也基本一样，大概占30%。如果单靠恒星本身的核反应机制是难以说明为什么会有这么多氦的，而“大爆炸”早期的高温，却能很好地解释这一点。

另外一点，大爆炸理论的提出人之一，苏联科学家伽莫夫（1909—1968）曾经预言，现在的宇宙很冷，只有绝对温度几度。在1965年的时候，这个预言被证明了，美国的科学家发现了漫布于整个空间的“微波背景辐射”，它只有3K（273.15K=0℃）左右的温度，它们研究得出的这个结果在定性上和定量上都和大爆炸宇宙理论相符合。

可是，大爆炸理论也是有局限性的，并不是宇宙中所有的问题都能解答出来。如，让天文学家们着迷了许多年之久的宇宙膨胀。这种“砰”然一声后的自我膨胀将会有一个什么结果呢?是膨胀到一定程度时，天体间的引力使它停止，然后收缩、升温又回到“原始火球”，再爆炸?还是出现一个在扩张和崩溃之间实现临界平衡的宇宙?或者最终导致一个具有“负曲线”和无限未来的宇宙呢?又如，上面理论的提出和观测到的事实都是建立在“我们看到的宇宙”，也就是“总星系”中的，这就是所谓狭义的宇宙，是“我们的宇宙”。除此之外，那个更为广阔的空间又是一个什么模样?这又是一个疑问了。