宇宙起源的奥秘

宇宙是如何起源的?自古以来，这一直是人类最感兴趣和不懈探索的问题。历史上曾经出现过各种各样的神话传说，但宇宙的起源本身却是一个科学问题。20世纪以来，由于科学技术的发展，人们在对宇宙的观测中取得了越来越多的重大发现，从而逐渐建立起科学的宇宙模型。

探索宇宙的起源

20世纪20年代，美国天文学家斯莱弗在研究远处的漩涡星云发出的光谱时，首先发现了光谱的红移，认识到了漩涡星云正快速远离人们而去。1929年，哈勃把这种退行红移的测量与星系的距离的测量结合起来，总结出了著名的哈勃定律。根据哈勃定律和后来更多天体红移的测定，人们相信宇宙在长时间内一直在膨胀，物质密度一直在变小。由此反推，宇宙的结构在某一时刻之前是不存在的，它只能是演化的产物。1948年，物理学家伽莫夫等人首先提出了大爆炸宇宙学模型。

■大爆炸宇宙学模型

这一学说认为宇宙诞生于一次大爆炸。在宇宙早期，温度极高，在100亿度以上，物质密度也相当大，有中子、质子、电子、光子和中微子等一些基本粒子形态的物质。但是因为整个体系在不断膨胀，结果温度很快下降。当温度降到10亿度左右时，中子开始失去自由存在的条件，它要么发生衰变，要么与质子结合成重氢、氦等元素，化学元素就是从这一时期开始形成的。温度进一步下降到100万度后，宇宙间的物质主要是质子、电子、光子和一些比较轻的原子核。当温度降到几千度时，辐射减退，宇宙间主要是气态物质。这些气态物质逐渐凝聚成气云，再进一步形成各种各样的恒星体系，成为我们今天看到的宇宙。

古印度人的宇宙观：大蛇上的花点表示星星，海龟和大象驮着地球。

从爆炸到星系诞生

“原始火球”开始爆炸。

宇宙发展时序示意图