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宇亩是爆炸出来的（第1页）

宇亩是爆炸出来的

宇宙从何而来?历来就有各种各样关于宇宙形成的说法。随着科学的发展，关于宇宙的起源，20世纪主要出现了三种理论。

第一种是1927年提出的“李马崔模型”（Lemaitremodel）。它认为宇宙是在一种大爆炸状态下开始的，并且以一个逐渐减少的速率膨胀着，直到它几乎停止膨胀为止，接着再进入快速膨胀阶段。该理论的代表人是比利时物理学家李马崔。

第二种是20世纪30年代提出的“大爆炸宇宙模型”（BigBangmod—el）。它认为宇宙是从一个炙热并且超致密的状态，也可能是从一个特异点大爆炸开始的，之后不仅连续膨胀，而且温度也由热到冷地逐步降低，随着它的急剧膨胀、冷却，逐渐衍生成众多的星、恒星、行星，直至出现生命。该理论的鼻祖是比利时物理学家勒梅特，40年代的积极支持者是俄裔美籍物理学家伽莫夫。

20世纪20年代，美国天文学家哈勃用望远镜观测河外星系，发现一个规律：离我们越远的星系，往后退行的速度越快。这是宇宙空间在膨胀拘观测证据。

宇宙膨胀意味着宇宙越来越大，或者说宇宙曾经很小。如果膨胀速度始终是均匀的，那么就可根据这个速度值，计算出若干亿年以前，宇宙只是一个很小的点。

1940年。俄裔美国核物理学家兼天文学家伽莫夫同他的学生阿尔弗以及来自德国的物理学家贝特共同提出一个宇宙模型。认为宇宙是从温度极高、密度也极高的一个很小的点突然膨胀降温而创生出来的，膨胀降温的趋势一直维持到现在。创生之初，宇宙中只有密集的中子，由于膨胀降温而转化出质子、电子，再逐渐产生由轻到重的各种化学元素，进一步形成星系、恒星等各种天体，然后沿着天体演化的阶梯一直延续到现在。现今宇宙中大量存在的氢和约占26％的氦主要是早期宇宙的产物。伽莫夫他们称这一模型为α-β--γ宇宙创生理论。这三个排在最前面的希腊字母，即是阿尔弗、贝特、伽莫夫的姓氏，也隐喻着宇宙万物创生创造伊始的含义。他们还预言：宇宙早期从不透明状态膨胀到光子与其他粒子脱离热平衡而开始自由辐射传播的时候，演变到今天，应当遗留下温度约为5开（“开”是绝对温度标度，0℃=273．16开）到10开的宇宙背景辐射。不幸的是，α-β-γ宇宙创生理论并没有被当时的大多数物理学家和天文家所接受，当时的实测条件也无法验证他们的预言是否正确。

第三种是20世纪40年代末期提出的“稳态理论”（SteadyStatethery）。它认为大规模的宇宙外貌在每个地方总是相同的，稳态的宇宙是无限的，没有开始也没有结束。该理论的代表人是英国天文学家霍依尔。

这些理论诞生之初，似乎都有充足的理由。但是，随着射电天文学的发展，“大爆炸宇宙模型”获得了越来越多的支持证据，其中最有力的便是60年代宇宙背景辐射的测定。因为，大爆炸模型有一个重要的预言，即随着宇宙的不断膨胀，温度不断下降，各类元素开始形成，但原初辐射与物质元素脱离耦合后仍保持黑体谱，黑体辐射的温度大约是5开。而60年代，天文学家们真的观测到了这种宇宙背景辐射。从此，“大爆炸宇宙模型”被广泛接受，成为宇宙学界的标准模型。

1964年，美国贝尔实验窒用一台灵敏度极高、方向性极强的天线，研究天空中的无线电噪声干扰，以提高，卫星通信的质量。贝尔实验室的天线已经很好地屏蔽了来自地面的干扰，接收器等电子部件又全都浸泡在液氦中，温度降到了4开以下。天线工作时，却接收到6．7开噪声水平的辐射，扣除掉大气吸收和天线阻抗的影响之后，仍然有3．5开的辐射无：法消除。它们来自天空各处，无所不在，不分四季、昼夜、阴晴、寒暑这究竟是什么?彭齐亚斯和威尔逊这两位工程师想不明白，而普林斯顿大；学的一批天文学家却立即判断出，这正是他们想要寻找的来自外太空的宇宙背景辐射——大爆炸宇宙模型的观测证据。

就这样，两位无线电工程师彭齐亚斯和威尔逊在这台天线上完全出乎意料地完成了震惊世界的重大天文发现：找到了伽莫夫等人所预言的宇宙背景辐射，温度约为3开。

宇宙背景辐射的发现，顿时轰动世界。许多天文台反复测量，最终肯定了当初发现的结果。

1989年，美国宇航局发射了专用的宇宙背景辐射探测卫星COBE，精确地测量出宇宙背景辐布的辐射强度与理论曲线几乎完全一致，令人信服地证明了大爆炸宇宙理论的正确性。

一切物质都是由基本粒子构成的。宇宙当初没有物质，只有能量（即光子），是“大爆炸”（宇宙膨胀的特指名词）创生出来一个物质的宇宙。根据“大爆炸宇宙模型”，科学家给我们描绘了宇宙起源的图景：我们的宇宙起源约150亿年前的一次大爆炸事件，在此之前，宇宙既没有时间也没有空间，大爆炸后，时间和空间开始产生；10万分之一秒（10。6秒）后，构成物质的基本粒子，如夸克、胶子和电子等开始形成；万分之一秒后，温度仍高达几十亿开，光子激烈碰撞而产生出正反基本粒子，正反粒子又相互湮灭而恢复为光子。光子和粒子并存，数量各占一半。

千分之一秒（10。4）后，质子和中子开始出现；至13．82秒时，空间温度因膨胀而降低到30亿开以下。温度即降，光子碰撞不够激烈，基本粒子的创生过程就结束了。已经产生出来的反粒子全部与正粒子相湮灭。只剩下多产生出来的10亿分之一的正粒子，成为组成宇宙物质的全部基本材料。

当宇宙年龄达到3分46秒时，温度降至9亿开以下，中子与质子结合成一个氦等低质量原子核。中子躲进原子核中才不再衰变，被稳定地保存下来。现实宇宙中占物质总量26％的氦就是那时形成的。幸亏有原子核这种形式保存中子，否则，中子统统衰变，宇宙中就只有氢（只有氢原子核不含中子，单由一个质子组成），而不会有其他任何品种的化学元素了。

当宇宙达到40万岁后，原子核与电子结合形成中性原子；那时，宇宙中光子与稠密的物质粒子胶合在一起，不可能像现在那样通行无阻地运动。辐射即不能自由穿行，宇宙便一片漆黑时代，70万岁的宇宙终于度过黑暗时代，迎来了黎明的曙光，光子可以自由穿行。光明骤降，宇宙从以辐射为主的时期转变为以物质为主的时期，物质粒子开始聚集；宇宙10亿岁时，星系和恒星开始形成；宇宙100亿岁时，银河系、太阳和地球开始形成；120亿年后，生命出现。大爆炸宇宙理论虽然获得了学术界广泛的认同，但是还有一些谜团人类目前尚无法解释：‘宇宙当初为什么会突然膨胀?那极高的温度、极高的密度，那些能量、那些光子是从哪里来的?为什么正物质粒子比反物质粒子，每10亿个多一个?

科学不掩盖谜团，而是在执著的追求中不断提高人类揭开谜团的能力。