大爆炸的证实

了解宇宙正在扩张的事实已经足以让我们解决奥伯斯佯谬，不过我想更进一步，证明宇宙的扩张必然是大爆炸造成的。除了空间扩张这个无可否认的证据之外，大爆炸理论还受到另外两个关键证据的支持。第一个证据是宇宙中各种不同化学元素的相对比例，又称为“元素丰度”（elemental abundances）。现存的元素中，最轻的两种元素“氢”与“氦”占了极高的比例，仅有极少量物质是由较重的其他元素（包括氧、铁、氮、碳等等）所组成。这个现象唯一合理的解释，乃是宇宙最初是处于炙热而高密度的环境，并在随后的扩张过程中迅速冷却下来。

远早于各种恒星与星系形成之前，在大爆炸的那一刻，宇宙里所有物质全都压缩在一起，没有任何空洞之处。大爆炸发生之后，次原子粒子几乎立刻（在一秒之内）开始形成，当宇宙扩张并冷却下来之后，这些粒子才开始结合成原子核。要形成较重的原子核，温度与压力条件必须要恰到好处才行。温度如果太高，这些原子核将受到高速粒子及辐射的撞击而支离破碎，无法完整而稳定存在。反之，一旦宇宙稍微多扩张了些，导致温度与压力下降太多，氢与氦原子便无法融合成较重的元素。这也就是为什么早期宇宙形成的元素大多是氢和氦，而且这个过程在大爆炸后数分钟便已发生。几乎所有其他元素都得等到恒星形成之后，才会在恒星内部制造出来，那里正好提供了热核融合反应所需的温度与压力，能将较轻的原子核压缩融合成较重的原子核。也因此，大爆炸论成为唯一能让氢与氦元素比例预测值符合实际观测值的理论。

跟宇宙扩张一样，另一个支持大爆炸的证据也是在实际观测发现之前，就已经被理论预测出来。我们现在已经知道，太空中传播的大部分光子并非来自星星，而是远在恒星或星系形成之前就已存在、充斥于宇宙间的远古之光。大爆炸发生后不到100万年，第一批原子终于形成[3]，从此太空开始变得透明起来，因为光与辐射能够长距离自由传播，不被其他粒子散射或吸收。这些宇宙的第一道曙光在传播至今的过程中，随着它所穿越的空间不断扩张，其波长也不断拉长。计算结果显示，这些光线穿越时空来到现在的地球时，波长已经膨胀到超过可见光的范围。事实上，这些光落在微波的频谱上，也因此被称为“宇宙微波背景辐射”。

这种弥漫于整个宇宙的辐射，能被无线电波望远镜接收，成为来自宇宙深处的微弱信号。 1960年代人类首次侦测到这种信号，随着仪器灵敏度不断增加，这些信号一再被接收到。不可思议的是，透过收音机与电视天线，我们也可以听到这些来自宇宙深处微波的嘶嘶声。

我们的宇宙有个起源已经无庸置疑。三个有力的证据包括：宇宙背景辐射（大爆炸的余晖，正好落在预测的波长上）；元素的相对比例；以及透过望远镜清晰可见的宇宙扩张。这三个证据都指向宇宙创生的那一刻。接下来，奥伯斯佯谬的解答终于要拍板定案了。