北派小说网

宇宙起源之谜（第1页）

宇宙起源之谜

从地球上看宇宙，宇宙在向人类视线所不能到达的更深处伸展。宇宙之大，为众人惊叹。然而，宇宙又是从哪里来的呢?

中非有一个传说：世界最初只有黑暗、水和伟大的上帝。某天，上帝胃痛发作，呕吐出太阳。水的一部分被太阳蒸发，留下土地。上帝的胃痛未止，又陆续吐出了月亮和星辰，然后吐出动物，例如豹、鳄鱼、乌贼，最后吐出人。

难道，我们的宇宙真是上帝从胃里吐出来的吗?这显然带有神话的色彩。

若干世纪以来，很多科学家认为宇宙除去一些细微部分外，基本没有什么变化。宇宙不需要一个开端或结束。英国天文学家霍伊尔就是宇宙稳态理论的创建者之一。他认为，宇宙不断膨胀，而同时物质也在不断生成，从而使整个宇宙基本保持稳定不变。

稳态理论的优点之一是它的明确性。它非常肯定地预言宇宙应该是什么样子的。此后，科学家还根据相对论，为稳态的宇宙构筑了一系列数学模型。尽管如此，结果还是遭受宇宙观测者的质疑或反驳，当宇宙背景辐射被发现后，这一理论基本上已被否定。

千百年来，科学家们一直在探寻宇宙是什么时候、如何形成的。科学家们认为，宇宙是由大约150亿年前发生的一次大爆炸形成的。

“大爆炸理论”是伽莫夫于1946年创建的。他认为，在爆炸发生之前，宇宙内的所存物质和能量都聚集到了一起，并浓缩成很小的体积，温度极高，密度极大，之后发生了大爆炸。

大爆炸使物质四散喷发，宇宙空间不断膨胀，温度也相应下降。后来相继出现在宇宙中的所有星系、恒星、行星乃至生命，都是在这种不断膨胀冷却的过程中逐渐形成的。

我们所观察到的宇宙，在其孕育的初期，集中于一个很小、温度极高、密度极大的原始火球。在150亿～200亿年前，原始火球发生大爆炸，从此开始了我们所在的宇宙的诞生史。

宇宙原始大爆炸后0．01秒，宇宙的温度大约为1000亿摄氏度。物质存在的主要形式是电子、光子、中微子。以后，物质迅速扩散，温度迅速降低。大爆炸后1秒钟，下降到100亿摄氏度。大爆炸后14秒，温度约为30亿摄氏度。35秒后，为3亿摄氏度，化学元素开始形成。温度不断下降，原子不断形成。宇宙间弥漫着气体云。它们在引力的作用下，形成恒星系统。恒星系统又经过漫长的演化，成为今天的宇宙。

科学家还发现，大爆炸后的膨胀过程是一种引力和斥力之争。爆炸产生的动力是一种斥力，它使宇宙中的天体不断远离；天体问又存在万有引力，它会阻止天体远离，甚至力图使其互相靠近。引力的大小与天体的质量有关，因而大爆炸后宇宙的最终归宿是不断膨胀，还是最终会停止膨胀并反过来收缩变小，这完全取决于宇宙中物质密度的大小。

然而，因大爆炸而产生宇宙的理论尚不能确切地解释这一问题，即“在所存物质和能量聚集在一点上”之前到底存在着什么东西?

因此，霍金在1982年又提出了量子宇宙论。宇宙中的一切在原则上都可以单独地由物理定律预言出来，而宇宙本身是从无到有而来的。这个理论建立在量子理论的基础之上，涉及量子引力论等多种知识。

如果人们不特意对空间引入人为的拓扑结构，则宇宙空间究竟是有限有界的封闭型，还是无限无界的开放型，取决于当今宇宙中的物质密度产生的引力是否足以使宇宙的现有膨胀减缓，以至于使宇宙停止膨胀，最后再收缩回去。

然而，天文观测包括可见的物质以及由星系动力学推断的不可见物质，其密度总和仍然不及使宇宙停止膨胀的1／10。

迄今为止，人类还在探索之中，宇宙的起源仍然是一个谜。