大爆炸理论

如果宇宙今天在膨胀，那么昨天一切都稍微更挨近些，前天又更近些。一直倒带下去，星系合并，气体升温，你会抵达这样一刻：整个可观测宇宙挤在一个无法想象的又热又密的状态里。大爆炸理论就是这一经过充分检验的论述：宇宙约在138亿年前从恰恰这样一个又热又密的状态开始，此后一直在膨胀和冷却。

先要澄清两个误解。大爆炸不是物质炸进一片预先存在的空旷空间——它是空间本身的膨胀，处处同时发生，没有中心，也没有边界。而且这个理论其实并不声称描述最初的那一瞬，或什么“从无到有的创生”；它描述的是从极小的一瞬之后起的宇宙，在那里已知物理是可靠的。随着宇宙膨胀变冷，它经历了清晰的阶段：一锅炽热的粒子汤；最初几分钟里最轻原子核的锻造（大爆炸核合成）；约38万年后，冷到足以形成原子、让光自由飞行（留下宇宙微波背景）；随后是数亿年的黑暗，第一批恒星和星系才点亮。

大爆炸理论是现代宇宙学的根基，因为它立于三根彼此独立、却都指向同一方向的证据支柱：观测到的膨胀（哈勃定律）、早在被发现之前数十年就被预言的宇宙微波背景辉光，以及核合成所解释的氢、氦、锂在宇宙中的精确丰度。没有哪个对手理论能同时说明这三者。诚实地说，这个理论把终极起源留作开放问题，但作为对宇宙又热又膨胀之历史的描述，证据是压倒性的。