韋伯望遠(yuǎn)鏡耗資數(shù)百億美元，歷時(shí)20多年，攜帶著最精密的儀器和最尖端的設(shè)備，被譽(yù)為迄今為止人類建造的最昂貴的紅外波段太空望遠(yuǎn)鏡。韋伯望遠(yuǎn)鏡的使命是深入研究宇宙的早期狀態(tài)，借助光傳播的有限速度，我們有望遙望距離遙遠(yuǎn)的宇宙，回溯百億年前宇宙的面貌，甚至窺探大爆炸中宇宙的第一縷光，重新探訪宇宙的起源。
自韋伯望遠(yuǎn)鏡開始傳回?cái)?shù)據(jù)以來，科學(xué)家們忙不迭地對(duì)這些數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，產(chǎn)生了大量的論文和報(bào)告。韋伯望遠(yuǎn)鏡的圖像呈現(xiàn)出許多古老的星系，這些星系異常微小且古老，給科學(xué)家們帶來了巨大的驚喜。
在喜悅之余，一些令人不安的現(xiàn)象也開始浮現(xiàn)。有一篇發(fā)表在《arXiv》上的論文標(biāo)題以感嘆號(hào)開頭，表現(xiàn)出了天文學(xué)家Allison Kirkpatrick的恐慌，她甚至捫心自問：“現(xiàn)在我凌晨三點(diǎn)躺在床上，思考我做的一切是否都是錯(cuò)的。”那么，是什么發(fā)現(xiàn)讓科學(xué)家們陷入如此深度的恐慌，甚至懷疑他們的研究是否完全錯(cuò)誤？答案只能是關(guān)系到宇宙的根本問題：宇宙的起源，或者說，宇宙大爆炸。
科學(xué)界的主流理論告訴我們，宇宙的起源始于大約138億年前的一次巨大爆炸。這個(gè)時(shí)刻，宇宙起源于一個(gè)密度和質(zhì)量無限大、體積無限小的熾熱奇點(diǎn)，隨之而來的是一場(chǎng)爆炸，釋放出巨大的能量。爆炸產(chǎn)生了密集的中子和電子海洋，隨后它們開始向四周擴(kuò)散。
隨著時(shí)間的推移，它們的溫度逐漸下降，粒子之間相互結(jié)合，最終生成了氫原子。在這個(gè)原始的宇宙湯中，恒星和星系開始逐漸形成，最終演化成了我們今天所知的宇宙。
這就是大爆炸理論，是關(guān)于宇宙起源的普遍接受的理論。然而，我們常常忽略了這個(gè)理論只是一種假設(shè)，而不是已被證實(shí)的事實(shí)。
大爆炸理論在上世紀(jì)20年代初形成，最初并未受到廣泛接受。當(dāng)時(shí)，科學(xué)界普遍認(rèn)為宇宙是靜態(tài)的，甚至連愛因斯坦也認(rèn)為如此。在他的廣義相對(duì)論中，愛因斯坦引入了宇宙常數(shù)，以描述一個(gè)靜態(tài)穩(wěn)定的宇宙，即宇宙沒有開始，也沒有終結(jié)，一直保持現(xiàn)在的狀態(tài)。然而，這一觀點(diǎn)在哈勃的發(fā)現(xiàn)面前岌岌可危。
埃德溫·哈勃通過研究河外星系的視向速度與距離的關(guān)系，發(fā)現(xiàn)了宇宙的膨脹。他的研究表明，星系的視向速度與它們離我們的距離成正比。這就意味著宇宙正在膨脹，而宇宙靜態(tài)理論不再成立。愛因斯坦也認(rèn)識(shí)到了自己理論中的錯(cuò)誤，摒棄了宇宙常數(shù)。
根據(jù)膨脹宇宙的觀點(diǎn)，倒推時(shí)間，宇宙在遠(yuǎn)古時(shí)期應(yīng)該是越來越小，直到某個(gè)時(shí)刻，所有的物質(zhì)都匯聚成了一個(gè)點(diǎn)，這一點(diǎn)即為宇宙的起源，被稱為宇宙奇點(diǎn)，它標(biāo)志著時(shí)間和空間的誕生。當(dāng)韋伯望遠(yuǎn)鏡聚焦在宇宙的深處，探索早期星系時(shí)，科學(xué)家們看到了一些讓他們感到困惑的現(xiàn)象。
科學(xué)家們觀測(cè)到了一個(gè)名為GHz2的星系，它距離地球約134億光年，誕生于大爆炸之后的四億年。光子在傳播時(shí)會(huì)逐漸衰減，經(jīng)過數(shù)十億年的旅程，依然能夠被我們觀測(cè)到。根據(jù)觀測(cè)數(shù)據(jù)，GHz2星系的亮度比宇宙中最亮的星系還要高出600倍，物質(zhì)密度更是高達(dá)數(shù)千倍。
早期星系中也觀測(cè)到一些具有規(guī)則形狀的星系，這些星系擁有光滑的星系盤和明顯的螺旋結(jié)構(gòu)。然而，在早期宇宙中，物質(zhì)密度相對(duì)較高，星系之間的碰撞幾乎是不可避免的。這些規(guī)則形狀的星系讓科學(xué)家感到困惑，因?yàn)樗鼈兯坪踉谟钪娴脑缙陔A段就已經(jīng)形成，而不應(yīng)該在物質(zhì)更加密集的時(shí)期存在。
這些現(xiàn)象引發(fā)了一些科學(xué)家的猜測(cè)，他們認(rèn)為或許宇宙并沒有經(jīng)歷大爆炸。然而，這一觀點(diǎn)在主流科學(xué)家中引起了強(qiáng)烈的爭議，他們堅(jiān)信大爆炸理論仍然是解釋宇宙起源的最佳理論，并有多種證據(jù)支持這一觀點(diǎn)。其中最著名的證據(jù)之一就是宇宙微波背景輻射，這是大爆炸后留下的遺跡，是宇宙的早期狀態(tài)的有力證據(jù)。
宇宙發(fā)出的第一縷光，隨著時(shí)間的推移，其波長被拉長，能量逐漸衰減，變成了充斥整個(gè)宇宙的微波輻射。這一輻射被認(rèn)為是宇宙大爆炸的剩余，證明了宇宙確實(shí)經(jīng)歷了一個(gè)起源事件。在宇宙中膨脹的過程中，這些光子保留了原始的特征，為我們提供了觀測(cè)宇宙早期狀態(tài)的窗口。
盡管一些新的觀測(cè)結(jié)果引發(fā)了關(guān)于宇宙起源的新思考，但大爆炸理論仍然被廣泛接受�？茖W(xué)家們將繼續(xù)使用韋伯望遠(yuǎn)鏡和其他工具來深入研究宇宙的早期狀態(tài)，以揭開宇宙起源之謎。無論怎樣，宇宙大爆炸理論仍然是我們對(duì)宇宙起源的最佳解釋之一，至今仍在不斷發(fā)展和完善。我們對(duì)宇宙的探索之旅還遠(yuǎn)未結(jié)束，未來的研究將繼續(xù)拓展我們對(duì)宇宙起源的理解。
