“大爆炸理论”，你真的用对了吗？

要从科学角度思考宇宙起源，便无法避开一个重要的理论：宇宙大爆炸理论。不是所有人都能就“大爆炸”的含义达成共识，尤其时不时出现的一些言论，宣称“大爆炸”或许根本没有发生过。这种言论合理吗？如果合理，“大爆炸”具体指什么呢？

要搞清楚这个问题，我们先回到100年前，也就是人类刚开始细致观察天空中的模糊漩涡、椭圆星云的时候。如今当然很容易认出那是星系，但一个世纪以前并不如此。当时，人类望远镜还不能分辨组成星系的单个恒星，于是那时星系仅仅被看成某种“星云”。不过，有个因素特别离奇：这些“星云”的速度。

我们知道，每种元素都有其特征光谱（一组其吸收或发射的谱线），这个光谱固定在一组特定的波长上。例如，氢元素的谱线总是在656、486和410纳米处，每一处都对应一个特定的原子能跃迁。

在这些漩涡和“星云”的图谱中，虽然吸收谱线都出现了，但出现的方式却十分奇怪、反常。

要说最简单的解释，那就是并非这些“星云”中有某种类型的新元素，或超出了现有物理，而是它们正快速运动，有时是朝向我们，有时是远离我们。与警笛的远近运动会影响音高的频率变化类似，远处物体的远近运动也会影响其反射的可见波的波长变化。

朝向我们运动时，光谱偏向蓝色；远离我们运动时，光谱偏向红色。20世纪早期，维斯托·斯莱夫（Vesto Melvin Slipher，美国天文学家，首次测量出星系的径向速度）发现，宇宙中绝大多数螺旋星云都向远离我们的方向移动，而且移动速度比已知宇宙中的任何天体都要快。

但到了20世纪20年代，才有人真正把这个谜团拼凑起来。当时，埃德温·哈勃（哈勃望远镜以他的名字命名）正挨个观察这些螺旋里的“爆发”，寻找新星之类的天体。

哈勃发现其中一个螺旋里有变星（variable stars的译法建议翻译老师修改）时，并没就此止步，而是毅然深挖。他继续测量了其他几十个星系的距离，当他把这些数据和斯莱夫的速度数据结合起来，便有了一个惊人的发现：总的来说，一个星系离我们越远，其远离的速度就越快。宇宙膨胀的理论由此诞生。

广义相对论认为，内部大部分空间充满物质和辐射的时空（比如我们身处的时空），并不一直处于静止中。它要么膨胀，要么收缩，取决于其中有多少能量。根据如今观察结果，宇宙前一天比后一天稠密，处在膨胀之中。

由于光（即辐射）的能量取决于其波长，如果宇宙过去更小，那么在过去也便更热，能量更高。

我们反推一下。想象从今开始追溯宇宙的过去，年代越久，宇宙便越小、越热。如果年代足够久，会有什么结果呢？

到那时，宇宙会变得又热又稠密，连原子本身也无法形成。在宇宙的早期，一切都是剧热的电离等离子体。

在更早的时候，原子和甚至还无法形成，单个的质子、中子炸得粉碎，形成一片自由粒子的海洋，除了氢意外没有其他元素。

再往前一点，物质和反物质成对自发产生，成为宇宙中所有已知的（甚至包括一切迄今为止尚未发现）的粒子的起源。（此处厘不清，建议审核老师看一下措辞是否需要修改）

最终，我们如果回到一个万物混沌（甚至可以说无限炽热、稠密）的时代，我们会到达一个奇点，一个所有时间、空间和能量都凝聚成一个点的地方。

这种认为万物起源于一个“宇宙蛋（cosmic egg）”、一个原始原子，或一个混沌的、炽热的、稠密的奇点的观点，就是我们今天所说的宇宙大爆炸理论。

这只不过是大爆炸的原始定义。自从这个观点提出以来，人类已经了解了很多关于宇宙的知识。特别是，我们已经知道，除了物质和辐射之外，宇宙还包含大量的、空间本身固有的能量，也叫暗能量，或宇宙常数，或空间能量（皆为同义词）。

宇宙现在的包含的能量相对较少，但早期包含了大量的能量。

可以说，在被物质和辐射主宰之前，宇宙被这种空间固有的能量主宰。该理论首次提出于20世纪70年代末、80年代初，并在90年代初首次通过观测得到证实。人们所说“宇宙膨胀”，就发生在此所指的，宇宙不是由物质或辐射主导，而是由空间本身固有能量主导的时代（即暴涨时代）。

以真空能量或膨胀为主导的宇宙，其演化方式与以物质或辐射为主导的宇宙不同。

或许，看起来这些宇宙只是在细节上有所不同，但他们都以一定的速率从某一起点开始膨胀。

不过真的如此吗？我们再看仔细一点，在开始的开始，先别局限于（0，0）点处。

虽然，一个由物质或辐射主宰的宇宙实际上来自一个奇点，来自一个时间和空间首次出现的时候，但对于一个暴涨的宇宙来说，没有这样的时刻。

换句话说，我们凭直觉得出的，时间和空间首次出现的点，在一个一开始就有膨胀阶段的宇宙中，不一定是大爆炸的一部分。

当宇宙学（研究宇宙起源和演化的天体物理学分支）提起大爆炸的时候，他们指的是以下两件事中的一件：（下面的内容可能图片，可能是文本，译者无法看到其内容，暂译如此）

我们看到的宇宙从高温、稠密、膨胀的状态中诞生，膨胀、减速、冷却，并产生了元素、原子、恒星、分子、行星，最终形成了我们。最初的奇点代表了时间和空间的诞生。

唯一的问题是，虽然这两种理论在上世纪60年代是可以混用的，的现在已经不一样了。

第一种理论认为的高温、稠密、膨胀的状态，目前还是能指“大爆炸”，但第二种理论不再如此。事实上，关于空间和时间从何而来的问题，各方仍有许多争论，无论发表的论文是什么，都只是这场争论的沧海一粟，仅此而已。

说到底是什么意思呢？大爆炸代表了我们看到的宇宙万物的起源，但它不再是宇宙的起源。我们可以在这种理论之外，找到一种暴涨宇宙学说，它十分值得我们进行透彻研究、讨论，探索它对于世间万物起源的意义所在。

那么到底有大爆炸发生吗？根据第一层定义，是的，当然有，宇宙从一种高温、稠密、均匀、快速膨胀的状态中出现，自那时起一直变冷，密度越来越小。但如果你使用第二层定义，可能真的需要重新考虑“大爆炸”这个术语——你不会是唯一一个误用它的人。

作者: startswithabang