因?yàn)樵诖蟊ㄖ?,我們所熟悉的三維空間和時(shí)間都并不存在,所以奇點(diǎn)自然也就談不上有一個(gè)位置。不要用有限的經(jīng)驗(yàn)去推測(cè)宇宙起源之初發(fā)生的事情,那會(huì)得到荒謬的結(jié)論。我們之所以相信宇宙大爆炸理論是因?yàn)榘l(fā)現(xiàn)了一系列有利于這個(gè)理論或科學(xué)假說(shuō)的一系列實(shí)驗(yàn)證據(jù),如果哪一天我們找到了對(duì)這些實(shí)驗(yàn)證據(jù)的新的解釋?zhuān)宜扔钪娲蟊僬f(shuō)更有解釋力,對(duì)證據(jù)解釋得更好,那么宇宙大爆炸理論或者假說(shuō)就會(huì)被淘汰出局,這個(gè)過(guò)程與刑偵破案非常相似,依據(jù)現(xiàn)有證據(jù),路人甲是犯罪嫌疑人,但也可能隨時(shí)發(fā)現(xiàn)新證據(jù),將路人甲從犯罪嫌疑人名單中排除出去,而將從前沒(méi)有列入名單的路人乙排進(jìn)嫌疑犯名單中,當(dāng)然也可能因?yàn)榘l(fā)現(xiàn)路人乙的犯罪嫌疑更大,于是路人甲被排除。
1、直觀證據(jù)——宇宙膨脹
1924年,偉大的天文學(xué)家埃德溫·哈勃(Edwin Hubble)發(fā)現(xiàn)夜空中的漩渦星云并不存在于銀河系之中,它們是與銀河系平等的星系,這個(gè)偉大的發(fā)現(xiàn),讓哈勃成為美國(guó)科學(xué)家最年輕的院士,那時(shí)候他才39歲。四年后,哈勃開(kāi)始著手測(cè)量星系的紅移現(xiàn)象,由此發(fā)現(xiàn)一個(gè)驚人的真相,即宇宙從整體上看一定處于膨脹狀態(tài)!
圖示:宇宙由許多星系組成,這些星系在 彼此分離,這一發(fā)現(xiàn)是宇宙大爆炸理論的根基
2、愛(ài)因斯坦的廣義相對(duì)論
圖示:廣義相對(duì)論推導(dǎo)出的宇宙引力場(chǎng)方程,該方程中的宇宙常數(shù)項(xiàng)是為了抵消宇宙的膨脹或收縮的趨勢(shì)人為增加的一個(gè)常數(shù)
這一著名的發(fā)現(xiàn),讓哈勃注定了留名青史,當(dāng)愛(ài)因斯坦得知這一發(fā)現(xiàn)后,哀嘆“這是我畢生所犯的最大錯(cuò)誤”。因?yàn)楸緛?lái)廣義相對(duì)論已經(jīng)暗示愛(ài)因斯坦宇宙要么在收縮要么在膨脹,不可能處于一個(gè)穩(wěn)定靜止的狀態(tài)之中,但曾經(jīng)推翻牛頓絕對(duì)時(shí)空感的愛(ài)因斯坦本人卻依然被傳統(tǒng)觀念靜止穩(wěn)恒宇宙觀所束縛。
圖示:1931年愛(ài)因斯坦拜訪哈勃的天文臺(tái),親眼見(jiàn)證宇宙膨脹的紅移現(xiàn)象
為了滿足宇宙的靜止和穩(wěn)恒,他老人家強(qiáng)行給廣義相對(duì)論增加了一個(gè)宇宙常數(shù)項(xiàng)。如果愛(ài)因斯坦膽子更大一些,他完全可以先于哈勃的發(fā)現(xiàn)作出宇宙要么在收縮要么在膨脹的預(yù)言,當(dāng)然即便沒(méi)有作出這樣的預(yù)言,愛(ài)因斯坦也已經(jīng)足夠偉大。
在上述兩個(gè)理由的推動(dòng)下,一些激進(jìn)的理論物理學(xué)家開(kāi)始提出宇宙大爆炸假說(shuō),來(lái)對(duì)宇宙的起源的進(jìn)行推理,但傳統(tǒng)觀念依然認(rèn)為宇宙沒(méi)有一個(gè)明確的起源,即宇宙的時(shí)鐘沒(méi)有起點(diǎn),在兩方激烈爭(zhēng)辯互相用段子嘲諷甚至進(jìn)行赤裸裸的人身攻擊之時(shí),一個(gè)關(guān)鍵的實(shí)驗(yàn)證據(jù)出現(xiàn)了。
3、1964年,發(fā)現(xiàn)宇宙微波輻射背景,這是驗(yàn)證宇宙大爆炸假說(shuō)的里程碑
1964年美國(guó)射電天文學(xué)家阿諾·彭齊亞斯和羅伯特·威爾遜,這兩人本不是宇宙大爆炸假說(shuō)的支持者或反對(duì)者,他們只是想老老實(shí)實(shí)地用射電望遠(yuǎn)鏡觀察宇宙,這時(shí)候他們?cè)庥隽艘粋€(gè)神奇的信號(hào),無(wú)論他們?nèi)绾吻謇硗h(yuǎn)鏡,也無(wú)論他們將望遠(yuǎn)鏡指向天空的任何地方,以及在任何時(shí)候使用望遠(yuǎn)鏡,他們都遇到一個(gè)持續(xù)存在的永不間斷的雜音,最終這兩人恍然大悟,這不是儀器自己產(chǎn)生的噪音,這是真實(shí)存在的信號(hào)。這一發(fā)現(xiàn)讓他們兩獲得了1978年的諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng),因?yàn)檫@個(gè)遍布宇宙各處的信號(hào),暫時(shí)只能用宇宙大爆炸假說(shuō)進(jìn)行解釋?zhuān)∽源酥?,宇宙大爆炸假說(shuō)成為解釋宇宙的主流假說(shuō),而我們也開(kāi)始相信宇宙有一個(gè)起點(diǎn),物理學(xué)家還推測(cè)出了起點(diǎn)的時(shí)間,大約在135~139億年前,一個(gè)蘊(yùn)含可怖能量的奇點(diǎn)突然“爆炸”(這只是個(gè)形容詞),由此形成了我們所在的宇宙,包括物質(zhì)、能量、恒星、行星、星系、星塵以及暗物質(zhì)和暗能量等等。
圖示:2001年威爾金森微波各向異性探測(cè)器衛(wèi)星被發(fā)射到太空中,以探測(cè)宇宙微波背景輻射中小小的差異。不同的顏色代表了宇宙各個(gè)方向上原初物質(zhì)和能量分布的差異。顏色越紅表示溫度越高,藍(lán)色則代表低溫區(qū)物質(zhì)密度較低。
按照宇宙大爆炸假說(shuō),宇宙的微波背景輻射就是我們宇宙中最古老的光,這一束光最初出現(xiàn)在宇宙誕生大約38萬(wàn)年的時(shí)候,這束光中顯示出的極其微小的溫度漲落,對(duì)應(yīng)著宇宙胚胎期物質(zhì)局部密度上的細(xì)微差異,正是這些差異,決定了宇宙未來(lái)的宏觀結(jié)構(gòu),是星系形成所必要的初始條件,即物質(zhì)和能量在宇宙空間中輕微的不均勻分布。
聯(lián)系客服