大霹靂理論

如果宇宙今天在膨脹，那麼昨天一切都稍微更挨近些，前天又更近些。一直倒帶下去，星系合併，氣體升溫，你會抵達這樣一刻：整個可觀測宇宙擠在一個無法想像的又熱又密的狀態裡。大霹靂理論就是這一經過充分檢驗的論述：宇宙約在138億年前從恰恰這樣一個又熱又密的狀態開始，此後一直在膨脹和冷卻。

先要澄清兩個誤解。大霹靂不是物質炸進一片預先存在的空曠空間——它是空間本身的膨脹，處處同時發生，沒有中心，也沒有邊界。而且這個理論其實並不聲稱描述最初的那一瞬，或什麼「從無到有的創生」；它描述的是從極小的一瞬之後起的宇宙，在那裡已知物理是可靠的。隨著宇宙膨脹變冷，它經歷了清晰的階段：一鍋熾熱的粒子湯；最初幾分鐘裡最輕原子核的鍛造（大霹靂核合成）；約38萬年後，冷到足以形成原子、讓光自由飛行（留下宇宙微波背景）；隨後是數億年的黑暗，第一批恆星和星系才點亮。

大霹靂理論是現代宇宙學的根基，因為它立於三根彼此獨立、卻都指向同一方向的證據支柱：觀測到的膨脹（哈勃定律）、早在被發現之前數十年就被預言的宇宙微波背景輝光，以及核合成所解釋的氫、氦、鋰在宇宙中的精確豐度。沒有哪個對手理論能同時說明這三者。誠實地說，這個理論把終極起源留作開放問題，但作為對宇宙又熱又膨脹之歷史的描述，證據是壓倒性的。