終極問(wèn)題

話說(shuō)存在人類文明，古人們就開(kāi)始思考：宇宙到底是如何形成的？

幾乎每個(gè)時(shí)代最強(qiáng)的學(xué)者都在思考這個(gè)問(wèn)題，這樣的狀況一直持續(xù)至今。我們來(lái)舉個(gè)例子，牛頓是科學(xué)史上大神級(jí)的學(xué)者，他提出了萬(wàn)有引力定律統(tǒng)一了天界和地球上的物理學(xué)規(guī)律，但他同時(shí)又很糾結(jié)，因?yàn)樗恢辈幻靼子钪媸侨绾握Q生的。在牛頓這里，他管這個(gè)叫做第一推動(dòng)力，他畢生都在思考著這個(gè)問(wèn)題，但始終沒(méi)能給出一個(gè)令人滿意的答案。

大家可以思考一下這么一個(gè)問(wèn)題，牛頓的萬(wàn)有引力定律說(shuō)的是萬(wàn)物之間有彼此吸引的力。

按照這個(gè)說(shuō)法，宇宙中的萬(wàn)物都會(huì)在引力的作用下會(huì)向中心聚攏，最后聚攏成一個(gè)點(diǎn)，可是我們并沒(méi)有觀察到這個(gè)現(xiàn)象。這也讓牛頓很無(wú)奈，于是，他提出了一個(gè)補(bǔ)救辦法，他認(rèn)為宇宙是無(wú)限大的，處處都是中心，處處引力平衡，宇宙也就不會(huì)向中心聚攏了。但是誰(shuí)推動(dòng)了這些天體，他就沒(méi)法解釋了。

我們把研究宇宙整體演化的理論稱為宇宙學(xué)。牛頓在思考的這個(gè)問(wèn)題就是宇宙學(xué)問(wèn)題，在宇宙學(xué)的研究歷史上有許多大名鼎鼎的人物，在牛頓之前有亞里士多德，托勒密、哥白尼、開(kāi)普勒；在牛頓之后，還有愛(ài)因斯坦，勒梅特，伽莫夫等人。

而如今宇宙學(xué)主流的理論其實(shí)是CDM模型，其中代表暗能量，CDM代表冷暗物質(zhì)。這個(gè)模型其實(shí)預(yù)示著未來(lái)宇宙學(xué)研究的前沿方向，也就是暗能量和暗物質(zhì)，研究它們可以知道未來(lái)宇宙的走向。

而CDM模型又是建立在大爆炸模型之上的。大爆炸模型解釋了宇宙的形成，以及過(guò)去的演化路徑。

大爆炸模型

如今解釋宇宙形成的主流科學(xué)理論是大爆炸模型。這里多說(shuō)一句，科學(xué)、神學(xué)、哲學(xué)都屬于解釋體系，它們的側(cè)重有所不同，科學(xué)依靠的是形式邏輯、系統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)和觀測(cè)來(lái)求證，神學(xué)是訴諸于宗教權(quán)威來(lái)解釋宗教經(jīng)典，哲學(xué)這是純粹理性的思辨。它們各自有各自的范式，沒(méi)有誰(shuí)高誰(shuí)低，更沒(méi)有誰(shuí)比誰(shuí)好，完全取決于你相信哪個(gè)。由于我是科學(xué)領(lǐng)域的創(chuàng)作者，因此，我這里主要講述科學(xué)對(duì)于宇宙形成的主流理論。

大爆炸理論的根據(jù)是在愛(ài)因斯坦廣義相對(duì)論的場(chǎng)方程，愛(ài)因斯坦在得到這個(gè)方程時(shí)，就發(fā)現(xiàn)宇宙是隨著時(shí)間的流逝而膨脹的。

他自己是不太認(rèn)可這個(gè)觀點(diǎn)的，愛(ài)因斯坦有自己的宇宙觀，他認(rèn)為宇宙是靜態(tài)的，用大白話說(shuō)就是宇宙是永恒的。

于是，為了讓廣義相對(duì)論的場(chǎng)方程符合自己的宇宙觀，愛(ài)因斯坦在這個(gè)場(chǎng)方程中加了一個(gè)宇宙學(xué)常數(shù)，只要這個(gè)常數(shù)進(jìn)行合理的取值，宇宙就可以處于靜態(tài)。

縫紉機(jī)品牌?。矣眯涂p紉機(jī)哪個(gè)品牌比較好）目前我們經(jīng)常可以見(jiàn)到小型縫紉機(jī)出現(xiàn)在市場(chǎng)上，它是能給人們縫紉衣服帶來(lái)方便，不會(huì)跟過(guò)去的縫紉機(jī)一樣很難用，家用型縫紉機(jī)哪個(gè)品牌比較好?在購(gòu)買(mǎi)縫紉機(jī)的時(shí)候見(jiàn)到各種各樣價(jià)格的產(chǎn)品，很多人會(huì)不知道家用縫紉機(jī)如何選購(gòu)?一、家用型縫紉機(jī)哪個(gè)品牌比較好1、國(guó)產(chǎn)飛躍品牌的縫

不過(guò)，許多科學(xué)家是不認(rèn)可愛(ài)因斯坦這樣去操作的。他們認(rèn)為這個(gè)宇宙學(xué)常數(shù)應(yīng)該被去掉，宇宙就應(yīng)該是膨脹，如果按照時(shí)間往回推演，那宇宙就應(yīng)該是誕生于一個(gè)奇點(diǎn)的。當(dāng)然，這個(gè)說(shuō)法和愛(ài)因斯坦加了個(gè)宇宙學(xué)常數(shù)的做法其實(shí)沒(méi)什么區(qū)別?？茖W(xué)是講究實(shí)證的，所以到底哪個(gè)對(duì)，客觀地說(shuō)，就應(yīng)該依靠是實(shí)驗(yàn)和觀測(cè)。

也就是在上世紀(jì)20年代左右，有個(gè)叫做哈勃的天文學(xué)家，他長(zhǎng)期在觀測(cè)銀河系的天體。他就發(fā)現(xiàn)絕大多數(shù)的天體都在離我們遠(yuǎn)去，并且離我們?cè)竭h(yuǎn)，遠(yuǎn)去的速度就越快。

那哈勃的發(fā)現(xiàn)能說(shuō)明什么呢？

我們不妨來(lái)思考一個(gè)問(wèn)題，如果這是天體在運(yùn)動(dòng)，那實(shí)際上不應(yīng)該大多數(shù)的天體都在離我們遠(yuǎn)去，而且也不應(yīng)該離我們?cè)竭h(yuǎn)就遠(yuǎn)離得越快。應(yīng)該是有的向著我們靠近，有的遠(yuǎn)離我們。因此，只有一種解釋，那就是空間在膨脹，帶著這些天體遠(yuǎn)離我們，而不是天體本身在運(yùn)動(dòng)。

哈勃發(fā)表了自己的觀測(cè)結(jié)果，這也宣告這個(gè)宇宙學(xué)常數(shù)是多余，需要移出廣義相對(duì)論場(chǎng)方程。據(jù)說(shuō)愛(ài)因斯坦得知這個(gè)消息時(shí)，曾感嘆給廣義相對(duì)論場(chǎng)方程加上宇宙學(xué)常數(shù)是自己這一生做出最大的錯(cuò)誤。

這也是宇宙大爆炸的第一個(gè)觀測(cè)證據(jù)。隨后，關(guān)于宇宙形成的研究陷入了幾乎停滯的狀態(tài)，直到一批粒子物理學(xué)加入到了相關(guān)的研究。他們對(duì)宇宙大爆炸的早期演化進(jìn)行了詳細(xì)的研究，并且提出了另外兩個(gè)關(guān)鍵證據(jù)，一個(gè)是宇宙的氦元素豐度，一個(gè)是宇宙微波背景輻射。

不過(guò)，客觀地說(shuō)，在那個(gè)時(shí)代，研究宇宙大爆炸是極其小眾的，科學(xué)界都不太看好這個(gè)理論。因?yàn)楫?dāng)時(shí)的科學(xué)家覺(jué)得這個(gè)理論有點(diǎn)太扯了，可信的證據(jù)只有哈勃的觀測(cè)，這還不夠。

后來(lái)，到了上世紀(jì)60年代，還真的有人發(fā)現(xiàn)了宇宙微波背景輻射。隨后，科學(xué)家也對(duì)氦元素豐度進(jìn)行確定。這兩個(gè)證據(jù)都和理論預(yù)言的十分接近。也就是說(shuō)，宇宙大爆炸理論的三個(gè)關(guān)鍵證據(jù)都被找到了。這個(gè)時(shí)候，科學(xué)界才開(kāi)始重視這個(gè)理論，并且開(kāi)始把它作為主流的科學(xué)理論看待，一直持續(xù)至今。

如今，根據(jù)最新的普朗克衛(wèi)星的觀測(cè)，我們知道宇宙誕生在138億年前，如今宇宙中的物質(zhì)粒子都是在宇宙大爆炸之后4分鐘內(nèi)形成的。

到了宇宙大爆炸之后38萬(wàn)年，宇宙溫度下降到3000度左右，宇宙從粒子粥一樣的混沌狀態(tài)變得透明，光子開(kāi)始在宇宙中穿梭，原子結(jié)構(gòu)得以形成，而太陽(yáng)系形成于46億年前。

我想你肯定想問(wèn)，宇宙大爆炸之前是什么樣子？

霍金曾經(jīng)給過(guò)這樣的一個(gè)解釋，宇宙是萬(wàn)物的結(jié)合，包含了物質(zhì)、能量、時(shí)間和空間等一切。也就是說(shuō)，時(shí)間在宇宙爆炸之后才存在，因此也就不存在宇宙之前是什么？

客觀地說(shuō)，這個(gè)說(shuō)法，連科學(xué)界不太接受。如果我們仔細(xì)想想，這個(gè)問(wèn)題其實(shí)就是牛頓曾經(jīng)糾結(jié)過(guò)的“第一推動(dòng)力”問(wèn)題的現(xiàn)代版本。如今，它還是個(gè)謎一樣的存在。