宇宙有開端嗎 天文學(xué)家：138.2億年前 大爆炸塑造了宇宙

對于宇宙的起源，中國古代神話中認(rèn)為宇宙是由盤古開天辟地而來，日月星辰和萬物生靈都誕生于盤古的創(chuàng)造之中。然而，在很長一段時(shí)間里，宇宙的起源一直被視為哲學(xué)問題，而非自然科學(xué)問題。直到20世紀(jì)20年代，美國天文學(xué)家哈勃觀測到了宇宙的膨脹現(xiàn)象，并推論出宇宙在遙遠(yuǎn)的過去必然是一個(gè)致密的點(diǎn)，從而提出了宇宙大爆炸理論。這一理論的出現(xiàn)為科學(xué)界提供了握手，宣告自己可能已經(jīng)掌握了宇宙的起源和終結(jié)。

一、宇宙大爆炸理論

宇宙大爆炸理論認(rèn)為，當(dāng)前的宇宙正在以加速度膨脹的過程中。距離地球越遠(yuǎn)的星系，離地球的速度越快。當(dāng)距離地球超過145億光年時(shí)，星系發(fā)出的光子將永遠(yuǎn)無法到達(dá)地球，我們與這些星系將永遠(yuǎn)失去聯(lián)系。更令人擔(dān)心的是，天文學(xué)家目前并不知道宇宙的膨脹范圍有多大。目前所研究的可觀測宇宙只是一個(gè)以地球?yàn)橹行�、半徑�?65億光年、直徑為930億光年的宇宙空間范圍。對于這個(gè)范圍之外的情況，天文學(xué)界目前一無所知。

在2012年，哈勃望遠(yuǎn)鏡拍攝的哈勃極深場照片中，天文學(xué)家發(fā)現(xiàn)了大約1萬個(gè)星系�？紤]到該照片的曝光面積僅為全天區(qū)面積的1270萬分之一，并且并非完全曝光，天文學(xué)界普遍認(rèn)為整個(gè)可觀測宇宙中星系的數(shù)量應(yīng)該約為2萬億個(gè)。每個(gè)星系都相當(dāng)于銀河系的規(guī)模，擁有數(shù)千億顆恒星和數(shù)量更多的行星。每顆行星都有可能是類似地球的世界。無盡的星系和恒星，以及我們所能觀測到的一切物質(zhì)，甚至包括我們自身，都源自138.2億年前的宇宙大爆炸。

二、宇宙大爆炸的能量又是從何而來

根據(jù)能量守恒定律，能量既不會(huì)憑空產(chǎn)生，也不會(huì)憑空消失，它只會(huì)不斷轉(zhuǎn)移。就像煙花需要點(diǎn)燃才能綻放，電影需要播放才能開始一樣，宇宙大爆炸本身應(yīng)該有一個(gè)起始點(diǎn)，或者稱之為"第一推動(dòng)"。然而，這些問題并不在現(xiàn)代宇宙學(xué)的研究范圍內(nèi)�，F(xiàn)代宇宙學(xué)認(rèn)為，一切都起源于138.2億年前的大爆炸，包括"時(shí)間"在內(nèi)的物質(zhì)和空間都是在大爆炸之后才出現(xiàn)的。大爆炸之前的奇點(diǎn)狀態(tài)不存在時(shí)間、空間和物質(zhì)，甚至連物理定律也是在大爆炸之后才形成的。

現(xiàn)代宇宙學(xué)和物理學(xué)界對于宇宙起源的理解是基于宇宙大爆炸理論的。根據(jù)這個(gè)理論，宇宙起源于一個(gè)極端高溫高密度的初始狀態(tài)，也被稱為奇點(diǎn)。在宇宙大爆炸發(fā)生后，宇宙開始膨脹并不斷擴(kuò)展，形成了我們今天所觀測到的宇宙結(jié)構(gòu)。然而，宇宙大爆炸之前的具體起源仍然是一個(gè)未解之謎。目前的科學(xué)理論還無法回答宇宙的起源是如何發(fā)生的以及奇點(diǎn)之前發(fā)生了什么。在奇點(diǎn)之前的時(shí)間、空間和物質(zhì)如何演化，還有待更深入的研究和理解。

除了宇宙大爆炸理論外，還有其他的宇宙起源理論被提出，例如宇宙膨脹和收縮交替發(fā)生的循環(huán)宇宙理論，以及量子引力理論中的宇宙泡理論等。這些理論試圖解釋宇宙起源的不同方面，但目前還沒有足夠的觀測或?qū)嶒?yàn)證據(jù)來證實(shí)它們。