虽然你可能不相信，但我们的宇宙的确有可能是从一次大爆炸中诞生的。如今直径达到930亿光年的可观测宇宙，大约是在138亿年前从一个奇点形成的。
（图片说明：宇宙大爆炸）
科学家是如何发现这个理论的？他们有何证据呢？
直到差不多100年前的时候，人类对于宇宙还没有一个明确的概念。别说它如何诞生、年龄几何，就连宇宙和银河系的概念，都没有搞清楚。那个时候，很多人还相信，宇宙是永恒不变的，而且银河系就是全部的宇宙。
直到一个人的出现，改变了一切，这个人就是埃德温·哈勃。
（图片说明：哈勃）
哈勃是美国天文学家，出生于1889年，在28岁的时候从芝加哥大学博士毕业。1923-1924年期间，他利用威尔逊山天文台的254厘米反射望远镜对仙女座大星系和M33星系进行了观测，并且利用这两个星系中的造父变星确定：它们的距离远远超过了银河系的半径，证明了宇宙中不只有银河系这一个星系，而是由无数星系组成的。
不仅如此，他还发现宇宙中的星系普遍存在红移的现象。所谓红移，指的就是电磁波领域的多普勒现象，当天体远离我们时，其发出的电磁波的波长也会被拉长。由于这些星系都有红移的现象，我们可以证明它们都在远离地球。
（图片说明：红移示意图）
要知道，在哈勃通过天文观测发现这个事实之前，爱因斯坦已经凭借自己的广义相对论证明了这一点。但即便是伟大的爱因斯坦，也被固有思维局限住了，他为了证明宇宙是稳定的，甚至自己编出了一个所谓的“宇宙常数”。当哈勃的发现公之于众后，爱因斯坦才发现自己错过了一个伟大的发现，并承认宇宙常数是他一生中最大的错误。
随着宇宙的膨胀被发现，天文学家们开始反推宇宙的历史。如果未来的宇宙会变得更大，那么过去的宇宙应该是更小的。当我们追溯得足够久，宇宙应该有一个开始，那就是所有物质都集中在一起的那个状态——一个奇点。
（图片说明：奇点艺术图）
经过多年的研究，科学家们逐渐认同了这个观点。现在的研究表明，宇宙大约是在138亿年前从那个传说中的奇点诞生的，所有的物质从奇点里释放出来，整个宇宙开始膨胀，一直到今天。这个理论，就是著名的宇宙大爆炸。
宇宙大爆炸理论解决了人类困惑了上千年的问题，那就是我们的世界从何而来。然而，有些人还是对此有质疑：难道这就足够证明宇宙的诞生理论了吗？
那么，除了对于宇宙膨胀现状的反推之外，科学家还有没有其他关于大爆炸理论的证据呢？
（图片说明：宇宙大爆炸模拟动画）
根据大爆炸理论，宇宙在刚诞生的时候是非常热的，最热的时候，甚至连原子都无法存在，整个宇宙都处于等离子态，以至于光子也无法传播。直到温度下降到大约3000℃时，光子得以与等离子体脱耦并自由传播。这些光子经过漫长岁月的传播，波长也被极度拉长，来到了微波的波段，因此就被称为宇宙微波背景辐射。
（图片说明：宇宙微波背景辐射）
到了20世纪60年代，美国射电天文学家阿诺·彭齐亚斯和罗伯特·威尔逊意外发现了宇宙微波背景辐射，再一次证明了大爆炸理论的准确性，并因此在1978年获得了诺贝尔奖。直到今天，宇宙微波背景辐射仍然是科学家们研究早期宇宙的重要手段和工具，透露着宇宙最原始的秘密。
我们沿着宇宙微波背景辐射出现后的岁月继续说：光子脱耦的原因，在于等离子体结合成了原子。那个时候，宇宙中的原子基本都是氢原子，还有少量的氦，这些物质在引力的作用下形成了宇宙中最早期的恒星。
（图片说明：第一批恒星非常巨大）
早期的恒星在死亡时，会通过氦的聚变形成碳、氮、氧等元素，而它们的超新星爆发则会形成更重的元素如铁、锰等。然后，这些元素弥散到宇宙空间，再随着其他的氢和氦一起形成新的恒星，然后这一批恒星再死亡……到了今天，我们看到的太阳，已经是第三代恒星了。
这些理论都是基于宇宙大爆炸的假设，按照这个理论，第一批恒星内部应该只有氢和氦，而第二代恒星内部已经有其他的元素的，至于太阳内部，像铁这样的元素应该比第二代恒星更多。观测结果也证明了这一点，我们已经观测到了很多贫金属的第二代恒星，意味着大爆炸理论是成立的。
（图片说明：科学家已经可以了解太阳的内部）
直到今天，还是有很多人对宇宙大爆炸理论充满了质疑，你是相信大爆炸理论还是怀疑呢？可以在评论区讨论一下~
不仅仅是普通人，甚至有些科学家对于大爆炸理论也不相信，比较著名的一位，就是英国天文学家弗雷德·霍伊尔。这位仁兄是宇宙稳态论的忠实信徒，完全不相信这一套理论。即便哈勃指出遥远的星系证明了宇宙空间存在膨胀的现象，霍伊尔仍然认为那只是局部膨胀，膨胀的空间来自于另一部分宇宙的收缩，以保持整个宇宙的稳定。
（图片说明：宇宙有数万亿个星系）
当时关于宇宙诞生的理论刚刚提出，天文学家们还没有给这个理论起名字。霍伊尔还嘲讽说：咋的，难道宇宙“嘭”地一下来了一个大爆炸，然后就出现了？
没错，这就是“宇宙大爆炸”这个词的由来。他做梦也没想到，自己用来嘲讽别人的词，竟然成为了这个理论的名称，以至于今天这个词语比他本人还有名得多。人生被打脸的严重程度，恐怕是莫过于此了吧。
（图片说明：哈勃望远镜就是根据埃德温·哈勃来命名的）
不论怎样，大爆炸宇宙论今天已经深入人心，得到了大部分科学家的认可。虽然其中确实还有很多谜题，但相信科学家早晚有一天会找到答案。当然了，目前这件事也不能完全盖棺定论，不过，如果有人想要推翻大爆炸宇宙论，还要连带着将上面所有的证据都推翻，这个难度确实是有点大啊……
天文学听起来是一门非常高深的学问——的确如此，但有的时候也没有大家想象的那么遥不可及。就像寻找系外行星一样，很多天文学理论很容易理解——只要找到合适的方法。
这本《宇宙入门》，就是一部非常善于将天文学知识以通俗语言传递给普通人的好书。这部书由BBC官方出版，被选入英国开放大学公开课，又由中科院天文学专家审定，内容专业却不晦涩，生动又不失严谨，是非常难得的一部作品。
（图片说明：BBC天文学力作）
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到哈勃太空望远镜
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