关于大爆炸理论 你想知道的都在这了

大爆炸是一次独一无二的“创世事件”，发生在138亿年前。随着大爆炸的一声巨响，宇宙诞生。不过，当时没有一个“人”在现场，见证这一震撼瞬间。

大爆炸后，宇宙快速膨胀

138亿年前的大爆炸孕育了宇宙，虽然没有人在现场见证这一震撼瞬间，但物理学家和天文学家对大爆炸理论或者说大爆炸模型充满信心，相信这一理论能够描绘出宇宙如何诞生的精准图画。

科学家提出大爆炸理论，解释宇宙如何诞生

有时候，物理学家将时空比作一碗由虚粒子构成的“汤”。虚粒子会突然出现，突然消失。根据他们提出的理论，这个“量子泡沫”的一次随机波动触发了大爆炸。大爆炸瞬间究竟发生了什么？现在仍是一头雾水，但我们知道之后发生的事情。婴儿宇宙迅速膨胀，温度随之降低。大爆炸后一秒钟，温度降至1万亿华氏度左右，质子和中子登上舞台。在最后几分钟的核合成过程中，这些亚原子粒子聚合成第一批原子的核，基本上都是氢和氦。

大爆炸后37.5万年，温度降至5400华氏度，宇宙变得透明，释放可见光和其它形式的电磁辐射。大爆炸后3亿到5亿年，第一批恒星和星系形成，剩下的就是历史了。

乔治·勒梅特（中）和爱因斯坦

“大爆炸”这个词由英国天文学家弗雷德·霍伊尔1949年提出，但在这个名词出现前几十年，大爆炸理论就已存在。在1916年爱因斯坦公布广义相对论后，物理学家开始转变想法，认为宇宙处于动态并且不断演化。20世纪之前，绝大多数科学家认为宇宙恒定，不发生改变。

上世纪20年代，天文学家观测到遥远星系快速远离地球，彼此之间也不断远离。这一观测发现符合宇宙膨胀论，说明过去的宇宙要比现在小得多。上世纪20年代，比利时物理学家和罗马天主教牧师乔治·勒梅特提出，如果宇宙的历史“逆转”，宇宙将变得更加致密，温度升高，体积缩小，直至所有物体凝聚于所谓的“原始原子”，也就是现在所说的大爆炸。在勒梅特提出这一观点时，认为宇宙恒定不变的观点已经存在了几十年之久。1964年，科学家观测到宇宙微波背景辐射，也就是延续至今的大爆炸“余晖”。

利用欧州航天局的普朗克卫星所获数据绘制的全天地图，展示了大爆炸后37万年的微波背景辐射。当时，宇宙中的微小波动最终孕育出星系团

科学家发现了一系列强有力的证据，支持大爆炸模型。其中一大证据是：构成恒星和星系的化学元素在宇宙中比较丰裕。我们观测到的氢、氦以及更重元素的数量符合大爆炸理论的预测。其它证据包括观测到的遥远星系远离速度以及宇宙微波背景辐射。最近，科学家利用威尔金森微波各向异性探测器和普朗克天文台，对宇宙微波背景辐射进行详细测量，测量结果符合大爆炸理论。

我们能否确信一定发生过大爆炸？加州理工学院物理学家、多部热门科学著作的作者肖恩·卡罗尔指出，最初的宇宙处于炙热、致密并快速膨胀的状态，随后不断冷却，形成恒星和星系。这是一个无可争辩的事实。我们能够详细描绘大爆炸后一秒钟的宇宙万物景象。各种理论模型讲述的“似乎可信”的故事都追溯到所谓的“普朗克时间”，当时的宇宙年龄只有10^-43秒。

大爆炸后宇宙迅速膨胀，温度随之降低

大爆炸之前又是什么？

没有人知道答案。一些物理学家认为“之前”这个词没有明确意义。卡罗尔表示宇宙可能是永恒的，又或者存在一个开始，只是我们不知道罢了。最近几年，科学家提出了一系列理论模型，试图描述大爆炸之前的纪元。物理学家保罗·斯泰恩哈特和尼尔·图罗克提出了“循环模型”，认为存在于更高维度空间的“膜”周期性对撞，形成与大爆炸有关的环境。数学物理学家罗杰·彭罗斯提出了“共形循环宇宙学”，认为大爆炸重复发生。但这些理论基本上都停留在猜测层面。