天文学家艾德温·哈勃和米尔顿·胡马逊在二十世纪的早期发现了河外星系正在“争先恐后”地离开我们的银河系，不仅如此，每一个星系和其它的星系都在分离的方向上运动，星系彼此距离不断增大的图景意味着整个宇宙在发生膨胀，从宇宙时间轴的反向“回望”，越是回到时间的过去，整个宇宙必定变得更小、更热、物质和能量的密度更大。对宇宙膨胀图景的描述被宇宙学家称之为“大爆炸模型”。在过去的近一个世纪，新的发现和有说服力的理论支持了宇宙大爆炸理论。我们究竟怎样理解科学人士认为“站得住脚”的宇宙学基本理论呢？
（1）大爆炸同时在宇宙各处上演
宇宙没有中心、或没有边界，宇宙时空的每一个部分都在膨胀，这意味着当我们将“宇宙时钟”向后调的时候，我们能够精确地计算宇宙中的所有天体以何种状态聚集在一起，在大约138亿年前，宇宙的万事万物可能聚拢在一个无限密集的“球点”。由于今日“宇宙图谱”的每一个时空坐标在138亿年前都集聚在一个点位，因此，我们在今日宇宙找不到大爆炸的发生地点，反之，大爆炸在宇宙所有的时空点同时发生。
（2）大爆炸理论不一定描述了万物的真实起源
大爆炸的宽泛含义指的是宇宙膨胀和宇宙早期的热密状态，然而，科学家有时用这一词汇来描述时间进程的一个时刻，宇宙的万事万物在这个时刻被压缩在一个“奇点”中，问题是奇点没有得到观测的证实，描述时间起点的状态被适当地称之为宇宙的“初始奇点”，它是我们可观测宇宙的开始之点，但是，在宇宙诞生的起点之前也许发生了一些我们未知的过程，这是“宇宙前的宇宙”问题。困难之处在于如何理解早期宇宙的极度炽热，存在一个被宇宙学家称之为的“暴涨”阶段，宇宙的诞生伴随了一个极快速、极短暂的膨胀期，“迷失的奇点”消灭了宇宙诞生的信息，不一定是消灭了所有的信息，这些“迷失的信息”记载了大爆炸发生的历史，物理学家一直在设法寻找新的能够检测更早期宇宙信号的方法，确实没能获得更多的发现，但是，不排除他们发现最早期宇宙信息的可能。
（3）宇宙中所有氢和氦元素的来源
在上个世纪的四十年代，拉尔夫·阿尔法和乔治·伽莫夫计算了早期宇宙的物理状态，它是如此的炽热和密实，以至于最早期宇宙实际上具备了制造氦、锂和氘元素（氘是拥有一个中子的氢原子）的条件，这些元素遍布在今日宇宙的各处。之后的研究显示，原初的氢元素来自于物理学家称之为的“大爆炸核合成”，它是大爆炸模型中最成功的一个理论预测，宇宙中更重的元素，诸如：氧、铁和铀是通过恒星和超新星爆炸形成的。
（4）宇宙微波背景辐射是最好的证明。
大爆炸理论最有力的证据是宇宙的微波形态，早期的宇宙是如此的密实，以至于整个宇宙实际上是完全不透明的，但是，在大爆炸发生之后的大约38万年，大膨胀将粒子和辐射输送到宇宙各处，整个宇宙在“量化宽松”的背景中变得透明。光在宇宙透明的时期发射出来，产生了被宇宙学家称之为的“宇宙微波背景辐射”(CMB)，在上个世纪的六十年代，阿诺·彭齐亚斯和罗伯特·威尔逊第一次发现了留存至今的古老辐射，它是宇宙大爆炸的“活化石”，两人的意外发现巩固了宇宙大爆炸理论的科学地位，它成为了描述宇宙起源的最好理论。自从那时以来，诸如WMAP和普朗克卫星以更精确的技术探测了CMB，观测结果告诉了我们很多有关宇宙总体结构和成份的信息。
（5）思考宇宙起源的“第一人”是天主教牧师
除了宗教的训练和职业以外，乔治·勒梅特也是一位物理学家，他研究了爱因斯坦的广义相对论，在上个世纪的二十、三十年代计算了早期宇宙运动的一些条件，他将宇宙起源的初始状态形象地比喻为“宇宙蛋”和“原初原子”，但是，勒梅特的设想没有引起科学界的重视，那时的人们不屑于理会“大爆炸”之类的词汇。直到上个世纪的六十年代，宇宙有起始点的想法才引起了天体物理学家的广泛争议。“大爆炸”实际上是天文学家弗雷德·霍伊尔引入的词汇，他是一个替代性理论的主要支持者，按照恒稳态宇宙论的观点，我们的宇宙无需一个起点，它能够永恒地自行演变。
大爆炸理论是现代宇宙学的基石，但是，它不是宇宙故事的全部，科学家一直在精确定义宇宙学的含义，对宇宙中所有奇异物质和现象的观测结果为他们带来了新的启示和思考，将星系汇聚起来的暗物质和造成宇宙加速膨胀的暗能量是宇宙学的两个最大谜题，大爆炸理论不能描述暗物质和暗能量的性质。我们对宇宙的理解和宇宙本身一样处于变化之中，主要的原因和动力来源于我们发现了越来越多的新奇现象，但是，大爆炸理论没有自行消退，它解释宇宙进化的基本过程依然有效，“宇宙之火”的大爆炸是我们理解宇宙“从古至今”演变的最好模式。
（科普编译：2019-1-6）
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