科學解釋宇宙的起源：宇宙大爆炸理論

儘管大爆炸理論是最被廣泛接受的宇宙起源科學理論，但是這個理論也還是存在很多問題。探求宇宙本質的理論真的是異常艱辛。因為它是一門純理論的科學，不能通過實驗獲得實驗數據，不可能在受控的條件下對整個宇宙展開反覆實驗。你只能觀測，觀測的對象的時間和空間還是那麼的遙遠，我們只能間接的研究，然後嘗試的去推論。所以其中不可避免的會有很多的猜測。告訴你個小秘密，所有的科學都只不過是理論的集合，事實上它只是某個時間的最佳理論，未來可能被改寫或是替代。

從哲學家擺脫掉造物主，把自然的力量引進來。哲學家的各種觀點、各種猜想在幾百年間經過幾百次的的辯論、觀測中不斷的進步。本特利悖論被牛頓的均勻分佈的觀點破解。奧伯斯用大量塵埃的理論解釋奇怪的黑夜問題。這個稱為奧伯斯佯謬被愛倫·坡的散文詩破解了以後的好長一段時間，仍然讓很多人感到困惑。大家的好奇心也越來越重，就像是說了一個“謊言”，還需要很多的解釋來圓這個謊言。終於有了一個大家都覺得還合理的公認的解釋了——大爆炸理論。

這個理論是宇宙學家兼牧師喬治·勒梅特最早提出，當時他受宇宙膨脹想法的影響。如果膨脹宇宙據有有限時間和空間，那麼將膨脹倒序回放，宇宙的全部質量和能量最初就是濃縮在一個小的多也熱得多的體積中，勒梅特稱之為“宇宙蛋”。這個宇宙蛋在137億年前發生了一次大爆炸，爆炸的每一秒都是一個美妙的世界啊。宇宙大爆炸理論就是講述了宇宙如何從一個很小的點（被科學家們稱為：奇點）變成了今天巨大的尺寸。它爆炸的那刻起就掌控著物質的性質及宇宙的結構。它的每一次的膨脹和冷卻，都凝結出了各種形態的物質、能量乃至自然作用力。下面我介紹一下大爆炸的過程（

因為我不是宇宙學專業，也只是在書上看到總結一下，如果有錯，請大家指出來奧，謝謝！）。

在爆炸開始第一個瞬間到10^-43秒（就是1與前面小數點之間隔著42個0），這段時期被稱為普朗克時期。此時期所有的作用力都是一樣的（宇宙中有四種作用力：引力、電磁力、強力和弱力）。談事被牢牢束縛的小小宇宙並不穩定，而大爆炸就這樣開始了。

接下來的10^-35秒真的可以算是爆炸期，及其短的時間發生了極速膨脹，體積增加了許多個數量級。膨脹是由能量的釋放所驅動，這能量只有一種方式，儲存在單一的作用力場中。

爆炸期之後，釋放的能量擴散，密度降低到了一個恰當的程度，從中凝結出了物質。能量可以轉化為物質，E=mc²，其中E就是能量，m是轉化的物質質量，c則代表光速。最早的物質是以夸克湯的形態存在。

夸克湯這是構成質子和中字的基礎材料，質子和中字又一起構成了原子核。還有為數眾多的純能量以光子的形態存在，同時還有稱作輕子的物質微粒。輕子包括電子和中微子，電子是一種帶負電的小粒子，繞原子核旋轉，在電線中形成電流的就是它。中微子則數量很少，呈電中性，此時就在飛速的穿過你的身體，而你卻不覺察。之所以叫輕子，就是因為它不能形成原子核。

講到這裡，宇宙的溫度還是太高，夸克不能彼此結合。但在接下來的10^-5秒中，發生了很多的事。物質和反物質以幾乎相等的數量存在。物質與反物質一旦接觸就會一起湮滅，在湮滅的過程中會釋放更多的能量，但也會留下少量的常規物質，其數量略微更豐富些，留存至今。被認為是宇宙質量最主要存在形式的暗物質。這時候溫度開始適合夸克的結合產生了質子和中子了，但是還不能形成原子核。由於質子和中子一般被叫作強子，10^-5秒期間的這一最後階段被稱為強子時期。

在1秒後到約100秒的期間，宇宙冷卻到了能讓中子和質子結合生成第一個原子核的溫度。但自由中子本身並不穩定，傾向於衰變成1個電子和1個質子。於是到100秒的時候，剩下的中子就不算多了。

在接下來的10萬年中，宇宙溫度仍然太高，原子核無法捕獲電子形成完整的原子。物質和光子能量的密度仍然太大，彼此卡住，光無法穿透;能量又太高，物質無法凝結。由於這個期間的宇宙整個沐浴在光子中，人們稱為輻射時期。

到了約38萬年是，溫度降到了允許原子核和電子結合形成原子，這就開啟了我們基本上至今仍身處其中的

物質時期。這最後的結合釋放了大量的能量，殘留下的就是暗物質的宇宙微波背景輻射。

輻射時期的光逃逸一空，以及原子結合能量井噴後，宇宙在接下來就進入了3億年的黑暗時期。原因就是宇宙溫度降得太低，而物質也稀釋的太厲害了，再也沒有什麼東西可以發光了。

在黑暗時期的末期，氫氦混合氣體中輕微的密度漲落導致了指向高密度區域的引力，這個區域更夠吸引更多的物質。更多的物質又進一步使密度漲落更大，又吸引了更多物質，如此反覆，就形成了第一批巨型星雲形式的引力束縛結構。在這些氣態的星雲中，那些最大的第一代恆星誕生了。