早在公元前340年，希腊哲学家亚里士多德就已经证明，地球是一个圆球而不是一块平板。他认为地球是宇宙的中心，是不动的，太阳、月亮、行星和恒星都以圆周为轨道围绕着它转动。在公元后两世纪，这个思想被托勒密精制成一个完整的宇宙模型。
1514年哥白尼提出了一个更简单的模型：太阳是静止地位于中心，而地球和其他行星绕着太阳作圆周运动。
1687年牛顿出版了他的《数学的自然哲学原理》，在这本书中，牛顿提出了万有引力定律，根据这定律，宇宙中的任一物体都被另外物体所吸引，物体质量越大，相互距离越近，则相互之间的吸引力越大。这也就是使物体落到地面上的力。根据他的定律，引力使月亮沿着椭圆轨道绕着地球运行，而地球和其他行星沿着椭圆轨道绕着太阳公转。
按照牛顿的引力理论，恒星应该相互吸引，它们不能保持基本不动。但是在20世纪之前从未有人暗示过，宇宙是在膨胀或是在收缩。甚至那些意识到牛顿的引力理论导致宇宙不可能静止的人，也没有想到提出宇宙可能是在膨胀。
20世纪30年代，哈勃通过天文观测发现，宇宙中存在许多星系，不同星系之间的距离一直在增加着，任何两个星系互相离开的速度和它们之间的距离成正比。这表明宇宙在膨胀，这正好与爱因斯坦广义相对论的预言一致。
宇宙膨胀，准确地说，是宇宙中的任何两点之间的距离在变大，而非空间在延续其自身。这个图像就像宇宙的整体是在一个膨胀着的巨大的气球表面上。
宇宙在膨胀意味着，在过去的某一时刻（现已确定为137.2亿年之前）邻近星系之间的距离为零。这一时刻被称之为大爆炸。
综合今天所有的观测证据，我们可以得出下面这个宇宙演化景象。
在大爆炸时，宇宙体积被认为是零，所以是无限热。早期宇宙存在过一个非常快速膨胀的时期，即“暴涨”，在最初的一万亿亿亿分之一（10-35）秒的时间里，宇宙的半径增大了100万亿亿亿（1后面跟30个0）倍。这时宇宙的体积从比原子还小，急剧胀大到宇观尺度。
在暴涨时期，宇宙的温度非常高，粒子会运动得如此之快，以至于能逃脱任何将它们吸引一起的作用。而且粒子的能量是如此之高，只要它们碰撞就会产生出来很多不同的粒子~反粒子对，虽然其中一些粒子~反粒子随后会湮灭，但是它们产生得比湮灭得更快。因此，宇宙在暴涨时期无中生有地产生了众多物质。
在我们能观察到的宇宙里大体有一亿亿亿亿亿亿亿亿亿亿（1后面跟80个0）个基本粒子。它们从何而来？答案是，在量子理论中，粒子可以从粒子~反粒子对的形式由能量中创生出来。但能量从何而来？答案是，无中生有，宇宙的总能量刚好是零。宇宙的物质是由正能量构成的；然而，所有物质都由引力互相吸引，引力场具有负能量。
要理解为何引力场具有负能量，想象使一颗行星脱离太阳系。一旦它到了自由空间，行星的能量为零。因为需要增加能量将行星拽出太阳系使它进入能量为零的状态，所以当行星在太阳系范围内时，它的重力能为负。
在空间上大体一致的宇宙的情形中，人们可以证明，这个负的引力能刚好抵消了物质所代表的正能量，所以宇宙的总能量为零。
宇宙暴涨时期，能量密度保持不变，当宇宙体积加倍时，正物质能和负引力能都加倍，总能量保持为零，而不破坏其能量的守恒。在这个时期（其实只是一个非常非常短的瞬间），宇宙的尺度增大了一个非常非常多倍，可用以制造粒子的总能量变得非常大。在宇宙的正常膨胀时，这种情况就不会发生了，因为这时当宇宙继续变大时，物质能量密度也同时下降。
最近，暴涨理论可能已经证实。因为暴涨时期的引力波作用到微波背景光子，会产生一种叫做B模式的特殊偏振模式，这是其他形式的扰动都产生不了的，因此是暴涨时期的引力波的“指纹”。最近，架设在南极的BICEP2望远镜观测到了宇宙大爆炸的“余烬”— 宇宙微波背景辐射中这个暴涨时期的引力波的“指纹”，这项发现若经证实将是支撑宇宙暴涨理论模型迄今为止最有力的证据。③
随着宇宙的膨胀，温度在降低，宇宙的尺度大一倍，它的温度就降低到一半。大爆炸后的一秒钟，温度降低到约为100亿度，此刻宇宙主要包含光子、电子和中微子和它们的反粒子，还有一些质子和中子。随着宇宙的继续膨胀，温度继续降低，电子~反电子对在碰撞中的产生率就落到它们湮灭率之下。这样只剩下很少的电子，而大部分电子和反电子相互湮灭，产生出更多的光子。
在大爆炸后的大约100秒，温度降到了10亿度，在此温度下，质子和中子开始结合产生氘（重氢）的原子核，然后，氘核和更多的质子中子相结合形成氦核，它包含二个质子和二个中子，还产生了少量的两种更重的元素锂和铍。
大爆炸后的几个钟头之内，氦和其他元素的产生就停止了。之后的100万年左右，宇宙仅仅只是继续膨胀，开始形成原子，然后原子凝聚成星系，星系被分割成更小的星云，形成恒星和行星，一个行星 — 地球上逐步演化出了人类，演出了许多悲壮的活剧。
宇宙还要继续膨胀，温度不断降低。经过大冻结，人类和所有智慧生命死亡。然后质子中子等基本粒子衰变，万物消逝。最后，按照弦论的预言，宇宙向内塌缩成一点，就像当初乍现那样骤然消失。
在上千年的时间里，物理学家经过千辛万苦得到的这个宇宙真相，震惊了他们自己。诺贝尔物理奖得主温伯格在其名著《最初三秒钟》中说：“宇宙越是看来可以理解，就越显得毫无意义……人生是场闹剧。”
3.Nature Vol 508，28-30，3 April 2014。
本文转自“大风网站”
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