宇宙大爆炸的物质都从哪里来的

第二节　宇宙大爆炸——宇宙的诞生

等，但这些概念仅指宇宙的空间方面。在《管子》中出现了“宙合”一词，这里的“宙”指时间，“合”指空间，与“宇宙”的概念最为接近。

在西方，“宇宙”这个词在英语中是“cosmos”，在俄语中叫“кocMoc”，在法语中称“cosmos”，在德语中为“kosmos”。但它们都源自希腊语中的“κoσμoζ”，其原意是“秩序”。古希腊人认为宇宙的创生乃是从混沌中产生出秩序来。但在英语中更经常用来表示“宇宙”的词则是“universe”。此词与“universitas”有关。中世纪时，人们把沿着同一方向朝同一目标共同行动的一群人称为“universitas”。从“universitas”最广泛的意义上讲，又指一切现成的东西所构成的统一整体，那就是“universe”，即宇宙。在大多数情况下，“universe”和“cosmos”常常表示相同的意义，不同的是，“universe”强调的是物质现象的总和，而“cosmos”则强调整体宇宙的结构或构造。由此可见，宇宙乃是天地万物的总称。

宇宙诞生之前，没有时间，没有空间，也没有物质和能量。那么，宇宙是何时诞生的？又是怎样起源的？这个神秘难解的命题，多少年来一直困扰着人类，人们为此付出了巨大的艰辛，对其进行了多年的辛勤探索和艰苦细心的观测、研究。

宇宙的诞生想象图

“功夫不负有心人”，经过天文学家和天文物理学家们的钻研，近年来对宇宙的认识渐渐有了进一步的深化，对宇宙的观察视野也得到了拓宽和加深，目前已能窥视的宇宙深度达200亿光年之遥。“200亿光年”这是个什么样的概念？以每秒30万千米的速度航行也要走上200亿年！然而，浩瀚的宇宙，其奥秘也是无穷的，即使人类的科学技术已达到如此先进程度，但仍还有诸多宇宙间的疑问和谜团没有解开，还需人们不断地努力和探讨。

宇宙大爆炸设想图

到目前为止，关于宇宙起源的假说和理论已有40多种，各种说法不一，但较有说服力的，也是最有可能的还首推“大爆炸理论”。1927年，比利时数学家勒梅特提出了这一理论，他认为最初宇宙的物质集中在一个超原子的“宇宙蛋”里，在一次无与伦比的大爆炸中分裂成无数碎片，形成了今天的宇宙。1948年，俄裔美籍物理学家伽莫夫等人，又详细勾画出宇宙诞生的过程。何谓“大爆炸理论”？其实质就是——混沌初开，即在原始混沌状态下逐渐形成了一块具有超密度的物质，这种物质密集在“宇宙原点”的极小空间里，经过酝酿，在一种力的作用下，空间内便产生了激烈的大爆炸，所有炸开的物质便向着四面八方飞散开去。这发生在约200亿年前，那时的原始宇宙是混沌不清的，“四大皆空”，就在这些“空”中，一个体积无限小的点爆炸了。时空从这一刻开始，物质和能量也由此产生了，宇宙由此诞生，这就是宇宙创生的大爆炸。刚刚诞生的宇宙是炽热、致密的，随着宇宙的迅速膨胀，其温度迅速下降。最初的1秒钟过后，宇宙的温度降到约100亿度，这时的宇宙就是一锅由质子、中子和电子形成的基本粒子汤。随着宇宙的逐步膨胀，这锅汤开始渐渐变冷，核反应发生了，于是，生成了各种元素。这些物质的微粒在空间内相互吸引、融合，形成越来越大的团块，并逐渐演化成各种星系、恒星和行星，在个别天体上甚至还出现了生命的迹象。随后，随着时空的推移，能够认识宇宙的人类也诞生了。

宇宙大爆炸示意图

人类诞生后，宇宙整体膨胀过程还未停止，至今宇宙仍在继续膨胀着。天文学家们根据观测，发现太空中有很多恒星目前仍在向外移动。1929年美国天文学家哈勃就发现了银河系之外的河外星系普遍具有红移现象（星体向远方移去的现象）。此外，粒子物理学通过实验也进一步证实了这一点，并支持这种“大爆炸理论”。“大爆炸理论”与1916年爱因斯坦发表的广义相对论完全相符合。

在宇宙大爆炸时期，宇宙体系并不是静止的，而是在不断地膨胀，是物质的密度从密到稀的演化过程。而大爆炸的主要观点又被认为是宇宙从热到冷的一段演化历史。在这其中，从热到冷、从密到稀的过程就好像是一次规模巨大的爆发。

太阳系

宇宙大爆炸时出现的原点，我们通常称其为宇宙的时间原点和空间原点。在最初爆炸的1秒之内原始宇宙爆炸产生了各种粒子、射线、辐射光子等物质，这些物质最终确定了现今宇宙的基本特性：宇宙各向同性，宇宙各向均匀。与方向无关的性质称为“各向同性”。同时，宇宙中也充满了正物质和反物质，但反物质较少。爆炸1秒钟之后，在1～3分钟内，形成的是各种金属原子核；而在3分钟到1万年间，物质粒子取代了光子形成物质时代，空间充满着原始物质团。10亿年后，宇宙物质尘埃大量云集，凝结形成星系。由此可以说，宇宙星系是在190亿年前开始形成的，再过20亿年，开始形成第一代恒星，恒星内部进行激烈的热核反应，重元素开始出现。这个过程大概需要100亿年的时间。

到50亿年前，太阳系星云开始收缩，地球等行星开始形成，整个太阳系结构也在此时形成。到30亿年前，地球上开始出现了微观生命体；4亿年前，海洋中出现贝类，陆地上出现动物并开始繁衍后代；2亿年前，哺乳动物出现；0.5亿年～0.6亿年前，最早的灵长类动物出现；数百万年前，类人动物出现，接着诞生了原始人类，他们过着茹毛饮血的生活；数十万年前，人类开始学会使用“火”，并能制造简单石器工具，智力进步迅速；数万年前，人类开始学会画图、结绳记事，开始走上文明之途；一万年到数千年前，地球上的人类茅塞顿开，智慧之门大开，开始了农业耕作，了解天文地理，观察天象。直到今天，特别是到公元20世纪初，地球人开始经历了数次大革命（工业革命、电能和原子能革命），懂得使用无线电，发明了计算机，人类文明社会开始向高级阶段进步。尤其在20世纪60年代开始进行了宇宙探索飞行，实现了登陆月球并开发宇宙。宇宙中除行星外，还有能发光发热的恒星和其他各类星体（包括彗星、暗星、类星体及星云等）。其他星球（行星）上的生物进化也许比人类的进化要早几千年、几万年甚至几百万年。

由此，我们看到了一个以往不曾了解的宇宙的起源及其诞生的全过程。但是，现在的宇宙在发生大爆炸之前到底是什么样子的呢，或者说这次大爆炸发生的原因是什么呢？这些问题，大爆炸理论始终无法回答出个所以然来。按照“宇宙大爆炸”的理论，我们只能推断出宇宙是没有开端的，它只是一个从大爆炸到黑洞的周而复始的循环不断的过程，这也便是宇宙创生与毁灭并再创生的反复过程。

虽然“大爆炸理论”只是假设、推断，但人们仍能从中挖掘出未知宇宙的众多奥秘，对其进行更细致的解构与探密。

第一次工业革命。人类经过多次工业革命后，社会开始向高级阶段进步，开发宇宙将成为人类未来的目标。

关于宇宙的起源诞生问题，虽然已经有最有影响的“宇宙大爆炸理论”来解释，但科学家仍在进一步寻找更加强有力的科学论据来证明这一设想。