宇宙的起源故事-宇宙诞生篇

朲賤芿嗳2017

通过人类的感知可知：生命从孕育开始终将会走向毁灭。那地球呢？太阳系呢?银河系呢？整个宇宙呢？这样的存在有起点吗？有终点吗？
观点一：

宇宙是没有起源的，宇宙一直存在，宇宙永恒不变。也就说说，在相当大的尺度上，宇宙自古至今一直都是这样。于此类似，但稍有不同的观点主张：的确有创世的一刻，那时巨大的力量或存在物塑造了整个宇宙的形态，但此后，实践万物基本没有什么改变。
关于观点一的核心证据：

根据万有引力定律，如果宇宙不是一直如此，那么所有的物质都应该被吸附到单一的物质团上，就像集油槽把所有的燃油都吸附到槽里一样。
观点二：

宇宙最初是一个点，体积比原子还小，距今大约138.2亿年前。接着在大约138亿年前，这个点发生了大爆炸，宇宙大爆炸后最初的几秒几分钟之内发生了许多事。其中最重要的，是最终结构和格局的成型，以及最初的实体或能量的形式和特征，而所有的这些都是非随机的。
有证据表明，宇宙大爆炸后的最初的那一刹那，充盈宇宙的是纯粹、随机、未分化且无形的能量。在此，我们可以把能量视作能够造成事物生发的潜势、用功做事或改变事物的能力。
在宇宙大爆炸 10^{-36} s后的刹那间，能量本身经历了一次相变，并由此一分为四种不同的位态，即我们今日称作引力、电磁力、强核力和弱核力的四种力，这是源自宇宙大爆炸的基本规则，正是它造成能量不是随机波动的。能量可能还有其他位态，20世纪90年代，科学家在测定宇宙膨胀的速度时发现，宇宙实际上是在加速膨胀。于是，现代科学家们主张还存在一种反引力，正是反引力造成了宇宙膨胀的不断加速。
物质是在宇宙大爆炸后的第一秒内形成的。其实物质不过是高度压缩的能量的一种存在形式，参考质能方程 E=mc^{2} 。
综合以上三点可知：宇宙大爆炸后由两种基本存在，即能量和源于宇宙大爆炸的基本规则。
能量凝结成最初的物质粒子，也是遵照基本 规则的。故此，在宇宙大爆炸之后的数秒之间，生成了原子的基本组成成分，即中子、质子和电子，与此同时还有质子和电子的反粒子（即带负电的质子和带正电荷的电子），物理学家分别称为物质和反物质。只有在此时，物质和反物质才可能轻松生成。而伴随宇宙温度的继续下降，物质和反物质彼此湮灭，由此释放出大量能量。对我们而言颇为幸运的是，有极少量的物质躲过了这场浩劫，劫后余生的粒子被限定在某个地方，因为此时的温度已不足把物质还原成纯能量。这样残留下来的物质就是我们整个宇宙间的物质构成。
随着温度的下降，物质出现了分化。电子和中微子受电磁力和弱核力的支配，而构成原子核的质子和中子则由三位一体的被称为夸克奇异粒子构成，受强核力的绑缚。电子、中子、质子、夸克、中微子等，仅仅在宇宙大爆炸后的数秒之间，温度快速下降的宇宙就生成了截然分明的结构，而且各具特征。
偶然性和必然性就这样创造出宇宙最初的简单结构。基本运作规则滤掉了多种可能，这是必然性在发生作用。随后，偶然性又在剩余的诸种可能种随机拣选并重新组合。这就是宇宙最初演化的机理。
宇宙大爆炸之后的几分钟之内，质子和中子发生了组合配对，于是更复杂的结构出现了。单个的质子是氢原子的原子核部分；成对的质子（与两个中子）构成氦原子的原子核部分，此时宇宙开始搭建最初的原子。但聚合质子要花费很多能力，因为质子的正电荷彼此相斥，而且由于宇宙大爆炸后温度迅速下降，所以不可能把很多质子聚合到一起构成较大的原子核。这也说明了我们整个宇宙的一个基本特性：差不多四分之三的原子都是氢原子，剩下的大多是氦原子。
此外，还有很多物质属于暗物质，虽然我们还不太清楚暗物质究竟为何物，但我们却知暗物质是存在的，因为它的引力决定了星系的结构和分布。于是，在大爆炸后的几分钟之内，我们的宇宙分化成大规模的暗物质云团，其中有大量的质子和电子的等离子体，噼啪声种还有闪亮的光子穿插其中。如今，等离子体只存在于恒星的内核处。在之后的38万年之间，宇宙继续降温，当温度降到10000℃以下时，就出现了又一次相变。温度下降，粒子抖动的频率也降低，直到最终粒子连接到一起。伴随着宇宙温度的下降，电磁力会把带负电荷的电子推近至带正电荷的质子，直至电子平静下来并围绕质子旋转。就这样，宇宙有了最初的原子，而原子是所有物质最基本的构成要素。
通常，孤立的原子呈中性，因为其质子和电子的正负电荷彼此抵消。所以，当最初的氢原子和氦原子形成时，宇宙中的大部分物质突然变得中性了，躁动的等离子体一下子消失不见了。作为电磁力载体的光子可以自由穿行在电中性的原子和暗物质雾团中。直至今日，天文学家任然能够探测到这次相变的结构，因为摆脱了等离子体的光子造成了一层薄薄的略带轰鸣的背景（即宇宙微波背景辐射），至今仍弥漫整个宇宙。
关于观点二的核心证据：

多普勒效应：指物体彼此趋近或远离时，电磁发射频率的明显变化。
利用多普勒效应研究恒心和星云的移动：如果恒星或星系趋近地球，那其光波的频率会提升。高频可见光对人眼呈蓝色，所以称光像电磁光谱的蓝端趋近。如果恒星或星系远离地球，其光频会向光谱的红端趋近，天文学家称之为红移。因此，我们可以通过测量光谱偏移的幅度得知恒星或星系是否移动以及如果移动其移动的速度。
天文标准烛光：20世纪初期，哈弗天文台的天文学家亨利埃塔·勒维特(Henrietta Leavitt)找到了测量遥远星体和星系距离的方法，她使用一种被称为造父变星的星体作为参照物，因为这种星体的亮度变化极有规律。勒维特发现，造父变星的频率与星体的亮度之间有某种非常简单的对应关系，而据此就可以计算出造父变星的绝对亮度值。接着，比较该星此前对地球呈现的视亮度，就可以计算出该星体的距离，因为星体的亮度会伴随其远去的程度而渐式微。
1929年，哈勃以造父变星为依托对大量遥远的星体进行观测，结果发现：差不多所有的星系都出现了红移现象，也就是说这些星体都在远离地球，而且越是距离远的，其红移的幅度就越大。即距离越远的物体，其远离的速度就越快。勒梅特认为：如果宇宙真的是在膨胀，那么在过去的某个时间，它应该是处于高度压缩的微小空间。勒梅特将着微小空间称为原始原子。
20世纪40年代，乔治·加莫夫(George Gamow)运用参与曼哈顿计划的研究所的，开始思考宇宙大爆炸后的可能情形。加莫夫和同事拉尔夫·阿尔弗预测，宇宙大爆炸后肯定温度下降，待到温度适宜时，最初的原子才会i形成，而原子形成时还必然伴随着巨大能量的释放，而光子也会拜托前原子时代带电等离子体的束缚，开始在电中性的宇宙中穿行。此外，他们还论证说，释放能量的闪光应该可以被察觉到，虽然闪光的频率伴随宇宙膨胀会降至几乎为零。
1964年，位于美国新泽西霍姆德尔的贝尔实验室，有两位射电天文学家阿尔诺·彭齐亚斯和罗伯特·威尔逊偶然发现了加莫夫所谓的辐射闪光。
宇宙微波背景辐射的发现是大多数天文学家接受了宇宙大爆炸理论，因为其他理论都无法解释这种波及整个宇宙的辐射现象。
根据量子物理学，实有可自真空起，看来整个宇宙发端于虚无的确是真的，因为这虚无充满潜势。