宇宙大爆炸決定了萬物的形成,人類的過去,現(xiàn)在和未來的秘密都凝聚在這一瞬間。為了解開宇宙大爆炸之謎,我們要離開太陽系,甚至要探索銀河系之外的廣袤宇宙。
城市,森林,海洋,人類,宇宙萬物都是由大爆炸的最初幾秒產(chǎn)生的物質(zhì)構(gòu)成的,大到每一顆恒星,每一顆行星,小到每一個院子,每一株小草,甚至每一滴水。水是古老的物質(zhì),水中的氫原子就是在宇宙大爆炸之后不久產(chǎn)生的,之后才產(chǎn)生了世間萬物。
隨著向太空深處進發(fā),我們實際上回到了遙遠的過去,這讓我們有可能見證時間最初的狀態(tài),穿越嬰兒期的星系以及最早的恒星。我們回到了宇宙誕生之初,尋找科學(xué)難以解答的宇宙奧秘,這是物理學(xué)的終極目標(biāo),我們想探尋大爆炸的起因,是什么物質(zhì)發(fā)生了大爆炸,以及在大爆炸前有什么存在。
為了尋找答案,我們建立了城市般大小的機器,模擬宇宙誕生時的環(huán)境,并使用太空望遠鏡,來回朔久遠的過去。我們越來越近這些古老的答案,為什么我們會在這里?我們從哪里來?這個宇宙確實有始有終嗎?如果有,那又會是什么樣子呢?如果我們找到了答案,那將是人類智慧的最終勝利,我們便能參透上帝的旨意。
宇宙大爆炸的起源,一直都是最難解的謎團,我們知道的越多,這個謎團就變得越深奧。
我們總是認(rèn)為我們的宇宙是獨一無二的,但是現(xiàn)在又不是那么確定了,也許存在無數(shù)個版本的宇宙。另一個可能性就是,我們的宇宙大爆炸,只是多個大爆炸之一,也可能只是無數(shù)宇宙之一,也許在無數(shù)的宇宙當(dāng)中,另外一個宇宙大爆炸正在上演著。
我們唯一確定的宇宙只有一個,要想完全了解這個宇宙,已是一個無比艱難的課題。自上世紀(jì)20年代起,我們關(guān)于宇宙如何運行的所有知識幾乎被完全顛覆。人類對宇宙的認(rèn)識在上個世紀(jì)經(jīng)歷了重大的改變,在20世紀(jì)初,傳統(tǒng)科學(xué)認(rèn)為宇宙是完全靜止,永恒不變的。
然而在1929年,一切都改變了。在洛杉磯的威爾遜山天文臺,天文學(xué)家埃德溫-哈勃發(fā)現(xiàn)星系并非靜止不動,它們不但在移動,還在以難以置信的速度飛離地球。這是第一個關(guān)于宇宙大爆炸的實證。
基本上所有的星系都在逐漸遠離我們,奇怪的是,那些離我們兩倍遠的星系,也以兩倍的速度遠離我們,而那些三倍遠的竟然有三倍的速度,并以此類推下去,所有的一切都在飛離我們,這被稱之為哈勃定律!
哈勃的發(fā)現(xiàn)揭開了探索宇宙大爆炸之謎的序幕。通過觀測星系的移動,哈勃令人信服的證明了宇宙是不斷膨脹的。從理論上講,一個不斷膨脹的宇宙,肯定是一個單一的點開始的。通過測量宇宙的膨脹速度,天文學(xué)家逆向計算出宇宙是什么時候產(chǎn)生的。
人們不禁要問,你怎么知道宇宙是137億年前產(chǎn)生的呢,自作聰明的家伙,我們137億年前根本就不存在啊。假設(shè)你在錄像帶中看到了一個爆炸的鏡頭,你可以倒回去看看它是什么時候發(fā)生的,對于宇宙學(xué)來說也是一樣的,我們可以像倒錄像帶一樣,計算出到底什么時候發(fā)生了宇宙大爆炸。
想要追朔時間的起源,并不一定要成為天文學(xué)家,如果抬頭凝望夜空,你會看到離我們數(shù)百萬光年遠的星星,也就是說,這些星光要花上數(shù)百萬年才能到地球。所以只要你看得夠遠,你就有可能看到宇宙初始的樣子。
為紀(jì)念這位天文學(xué)先驅(qū)而命名的哈勃太空望遠鏡可以讓我們看到更深更遠的宇宙,回到更接近宇宙大爆炸的時刻。但是對于天文學(xué)家來說,回到宇宙大爆炸的那一刻,僅僅是邁出了第一步。
當(dāng)初次聽說宇宙大爆炸理論的時候,人們會問,它是在哪兒發(fā)生的呢?它是在哪里發(fā)生的,那是在哪邊呢?它到底是在哪兒發(fā)生的的?實際上,每個角落都發(fā)生了大爆炸,因為當(dāng)時的宇宙十分渺小。這些都是些最抽象,難懂的概念而已,那么,大爆炸之前的景象,又會是怎樣的呢?
古代哲學(xué)家曾經(jīng)發(fā)問,萬物究竟是怎樣從無到有的呢?而讓我們感到神奇的事,物理定律使然,這意味著整個宇宙,我們今天所看到的與我們息息相關(guān)的事物,都是從無到有的。
這是理解宇宙大爆炸最難跨越的障礙之一,因為首先你得認(rèn)可這個假設(shè),時間萬物都是從無到有的。人類的語言根本無法描述萬物誕生的那一刻,我們只知道一切從虛無,變成了一個幾乎擁有無限密度,無限溫度和無限能量的狀態(tài)。
關(guān)于宇宙最大的謎團之一,就是萬物是如何從無到有的,這也是解開大爆炸之謎的前提。大爆炸是宇宙與時間的起點,是萬物形成的時刻。
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