秦瞳 | 只听“砰”的一声，宇宙就大爆炸了
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宇宙大爆炸，英文Big Bang，在某些地方被称为“宇宙大霹雳”，其实怎么译都对，因为英文原意就是“砰！”。
这个名字是英国天文学家弗雷德·霍伊尔给起的，有意思的是，他不相信宇宙大爆炸，他起这个名字本意是挖苦。1949年3月，在BBC的一次广播节目中，他把这个理论戏称为Big Bang理论，特别形象，大家都乐了，连他的对手也喜欢这个说法，从此延用。
那么时空到底是怎么来的？人类有了思考能力之后，就开始开脑洞。
中国人说，“天地混沌如鸡子，盘古生其中，万八千岁，天地开辟，阳清为天，阴浊为地”。
《旧约：创世纪》里的记载是，“起初神创造天地，地是空虚混沌，渊面黑暗，神的灵运行在水面上。”
公元前1200年印度的《梨俱吠陀》说，“那时，既没有‘无’，也没有‘有’，既没有空界，也没有空之外的天界。”
各种文明都认为在万物之初，是一片虚无，什么都没有。这就留下一个的问题，从虚无到万物，是怎么发生的呢？
不妨先来看看宇宙是怎么回事。
古希腊哲学家解释说宇宙是一个天球，以地球为中心排列，这就是托勒密地心体系，虽然在今天的知识体系下，这个解释充满原始性，但是里面的科学精神却让人肃然起敬。
托勒密是公元100年代的希腊天文学家，他写了一本《天文学大成》，一共十三卷，包罗万象：确定一年的持续时间、给出日月蚀的计算方法、甚至还涉及到了光的折射定律，其中孤立性地描述了以地球为中心的宇宙的样子。
自然科学在西方文明中开枝散叶，并非一夕之功，科学、尤其是科学精神的传承其来有自。
这本书从诞生起就是天文学的标准教材，一直持续了1500多年，16世纪的时候，哥白尼表示了不同意见，他认为地球在宇宙之中没有特殊地位，但是宇宙得有个中心啊，出于时代局限性，他把宇宙的中心归于太阳。
哥白尼是个七巧玲珑之人，他一生风风光光，在各个领域都吃得开，虽然他质疑“地心说”，但是教宗和主教们都是他的粉丝，有人劝他把自己的学说公布于众，他担心动摇了宗教神学的理论基础，而迟迟不肯动笔。终于在晚年，写就了《天体运行论》一书，据说哥白尼临死的时候不肯闭眼，家人把书拿到床边，他手按封面安然离世。
临近17世纪末期的时候，一枚苹果掉了下来，英国物理学家艾萨克·牛顿发现了引力，进一步阐明宇宙之间的普遍性，不管是苹果落地，还是行星之间的运动，都是引力作用的结果。
虽然晚年的时候，牛顿放在上帝那里的时间，远比放在数学和物理上多，但是他依然被认为是人类最伟大的科学家，他的万有引力和三大运动定律，奠定了之后力学和天文学的基础。
2005年的时候英国皇家学会搞了一次“谁是科学史上最有影响力的人”的民意调查，科学家和网民们积极投票，最后牛顿力压爱因斯坦夺冠，因为爱因斯坦的晚年主要用来扯科学的后腿，比牛顿也好不到哪里去。
现在我们知道，引力是宇宙大爆炸产生的四个基本力之一，但是退到17世纪，当有人问引力是怎么出现的时候，牛顿也只能耸一耸肩：可能是上帝他老人家创造的吧。
在牛顿的时代，大家依然认为宇宙是稳定的，是有限的。
真的是这样吗？
转眼到了20世纪20年代，美国的天文学家埃德温·哈勃（1889—1953）在参加完一战之后，决心投身于自己最爱的天文专业。他接受了加州威尔逊山天文台的聘用，在那里操作一台巨型望远镜，他的企图心很浪漫，他要绘制宇宙全景。
埃德温‧哈勃和发现宇宙膨胀所用的100英寸望远镜，1924年
在他的观察过程中，哈勃发现了一个非常奇特的现象：宇宙是不稳定的，宇宙中大多数遥远的天体似乎正在发生红移（red-shifed），也就是说，它们正在离地球远去。
哈勃把对这些天体的运动评估和它们的距离估算结合在一起，发现了一个规律，那就是天体离得越远，红移就越大，换言之，天体似乎在以更快的速度远离我们。
这意味着什么呢？这意味着，宇宙正在扩张，就好像手榴弹爆炸产生的碎片一样。
如果哈勃的观察是正确的，那么宇宙就是有历史的，它有过去，有未来，也就会有消亡的那个时刻，宇宙学也会因此变成一门历史性学科。
哈勃的观察结果第一个震惊到的人是爱因斯坦，因为他刚刚发表了广义相对论没几年。他为了回避不稳定宇宙的可能性，甚至修改了自己的理论，宣称存在一种平衡引力的新类型的力（这种力歪打正着地引向了我们现在说的暗物质）。
牛顿的宇宙是庞大而稳定的，哈勃的宇宙最初很小，之后不断膨胀，直到变得异常巨大。这就让我们的大脑非常辛苦，因为按照哈勃的观察结果，我们无法想象宇宙的形态，千万不要以为宇宙存在一个核心，或者边缘，它根本没有。
对哈勃红移现象的解释，一时之间出现很多理论，宇宙大爆炸只是其中的一个。
1927年的时候，比利时人乔治·勒梅特，在第一次世界大战之后，卸甲归田，成为了一名神父，之后他回到鲁汶大学教授天体物理学，闲着没事的时候，他研究爱因斯坦的广义相对论，发表了场方程的一个重要解，由此指出宇宙是膨胀的，是在距今大约137亿年前，起源于一个密度极大、温度极高的“原始原子”的爆炸。
在差不多的时候，俄国数学家弗里德曼也发表了同样的结果，但是他们彼此之间并不知道对方的工作，可以说不约而同，他们提出了“宇宙大爆炸”理论。
1931年，英国天文学家将勒梅特的论文译成英文发表，很快引起了轰动。
在天文学家看来，这绝对是一个令人震惊的结论，勒梅特和弗里德曼描述的宇宙发端于无法想象的一小束能量。这个结果太疯狂了，好几十年大家都无法接受，难道上帝没事在放炮仗吗？
到了1949年的时候，我们开头提到的霍伊尔先生开玩笑地把勒梅特理论称为“砰理论”，于是我们就有了“宇宙大爆炸”这个术语。
弗雷德·霍伊尔之所以要开这个玩笑，是因为他自己坚持“宇宙稳态”理论，也是当时“宇宙大爆炸”理论的主要对手。
稳态理论宣称，尽管宇宙一直在扩张，不过新物质和新能量不断产生的速度抵消了扩展的速度，最终的结果就是，从宏观来看，现在的宇宙跟过去没什么差别。
两种理论都对哈勃发现的红移现象做出了解释，但是“稳态”理论明显更符合人们对宇宙一贯的认知，于是，一直到20世纪60年代，宇宙起源于一次大爆炸的观念依旧不过是一种假说罢了。
那么，之后发生了什么，让宇宙大爆炸理论成为现在被普遍接受的理论呢？
1964年的时候，答案出现了。
天文学家阿尔诺·彭齐亚斯，和罗伯特·威尔逊，他们在新泽西的贝尔电话实验室工作，两个人的主要工作是为卫星传输建造一种超敏感的接收器。为了改善设计的号角式天线，他们试图消除所有的背景信号。结果他们发现背景里总是有一个非常奇怪的噪音，很微小，但是持续存在，异常均匀，最恐怖的是，根本无法清除它。
一开始两个人觉得可能自己的设备出现了问题，就爬到天线上去清理鸟粪，但是就算把天线擦得锃亮，神秘的噪音依然存在。
好在不远处就是普林斯顿，爱因斯坦不在了可以找别人，物理学教授罗伯特·迪克（1916-1997）接待了他们，在分析完两位天文学家的观测之后，迪克教授难掩兴奋之情，因为他一直在研究“宇宙大爆炸”理论，根据他的预测，大爆炸产生的时候遗留下来一种能量辐射，可以确定，这个噪音就是宇宙大爆炸产生的古老能量的吉光片羽。
彭齐亚斯和威尔逊发现的这个噪音，极度微弱，它的能量相当于零下270摄氏度，这非常接近迪克教授预测到的能级。更让人激动得是，它呈现背景辐射性，也就是说它来自宇宙四面八方，虽然很微弱，但是它在每一个角落都具有几乎相同的密度，可见它的能量其实是非常庞大的。
根据WMAP对宇宙微波背景辐射的观测所绘制的图像
宇宙背景辐射一经被发现，“宇宙稳态”理论就败下阵来，因为它无法解释这种能量的来源，而“宇宙大爆炸”理论不仅完美地解释了它的来龙去脉，还在其未被发现时，就已经预测到了它的存在。
至此“宇宙大爆炸”被大多数天文学家所接受，它不再是一种假说，而几乎可以被认定为一种确定的理论。
Big Bang 这个名词之父弗雷德·霍伊尔，虽然被打脸，但是在对真理的探索过程中，任何一点点进步都是各种科学理论与科学家绞力而成，其中的质疑、叩问与鞭策都是一种成全。
宇宙起源于一次大爆炸，之后才有了星云、恒星、元素和生命，有过了好久，才有了我们人类。所有这一切复杂的开始却是无比简单清晰，只听“砰”的一声，一切都不同了。
值班主编 | 曲飞 值班编辑 | 小窗 主播 | 水滴
这是第 55 篇文章
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