“大爆炸宇宙論”認(rèn)為:宇宙是由一個致密熾熱的奇點于150億年前一次大爆炸后膨脹形成的。1929年,美國天文學(xué)家哈勃提出星系的紅移量與星系間的距離成正比的哈勃定律,并推導(dǎo)出星系都在互相遠離的宇宙膨脹說。
早在1929年,埃德溫·哈勃作出了一個具有里程碑意義的發(fā)現(xiàn),即不管你往哪個方向看,遠處的星系正急速地遠離我們而去。換言之,宇宙正在不斷膨脹。這意味著,在早先星體相互之間更加靠近。事實上,似乎在大約100億至200億年之前的某一時刻,它們剛好在同一地方,所以哈勃的發(fā)現(xiàn)暗示存在一個叫做大爆炸的時刻,當(dāng)時宇宙無限緊密。
從1948年伽莫夫建立熱大爆炸的觀念以來,通過幾十年的努力,宇宙學(xué)家們?yōu)槲覀児串嫵鲞@樣一部宇宙歷史:
大爆炸開始時 150-200億年前,極小體積,極高密度,極高溫度。
大爆炸后10-43秒 宇宙從量子背景出現(xiàn)。(10-43,就是10的負(fù)43次方,以下同理)
大爆炸后10-35秒 同一場分解為強力、電弱力和引力。
大爆炸后10-5秒 10萬億度,質(zhì)子和中子形成。
大爆炸后0.01秒 1000億度,光子、電子、中微子為主,質(zhì)子中子僅占10億分之一,熱平衡態(tài),體系急劇膨脹,溫度和密度不斷下降。
大爆炸后0.1秒后 300億度,中子質(zhì)子比從1.0下降到0.61。
大爆炸后1秒后 100億度,中微子向外逃逸,正負(fù)電子湮沒反應(yīng)出現(xiàn),核力尚不足束縛中子和質(zhì)子。
大爆炸后13.8秒后 30億度,氘、氦類穩(wěn)定原子核(化學(xué)元素)形成。
大爆炸后35分鐘后 3億度,核過程停止,尚不能形成中性原子。
大爆炸后30萬年后 3000度,化學(xué)結(jié)合作用使中性原子形成,宇宙主要成分為氣態(tài)物質(zhì),并逐步在自引力作用下凝聚成密度較高的氣體云塊,直至恒星和恒星系統(tǒng)。
如果引力足夠強大,宇宙終有一天開始收縮,又將如何呢?在大尺度上,收縮過程與大爆炸后的膨脹是對稱的,像一場倒放的電影。收縮的過程起初很緩慢,隨后越來越快。在轉(zhuǎn)折點過后,宇宙的體積開始縮小,背景輻射溫度上升。漆黑寒冷的宇宙變成一個越來越熱的熔爐,生命無處可逃,全都被煮熟烤焦。最后,行星、恒星也毀滅了,分布在如今浩瀚空間中的物質(zhì)被擠進一個很小的體積內(nèi),最后三分鐘來臨了。
溫度變得如此之高,連原子核也被撕毀,宇宙又成了一鍋基本粒子湯。然而這種狀態(tài)也只能生存幾秒鐘的時間。隨后,質(zhì)子和中子也無法區(qū)分,擠成一堆由夸克構(gòu)成的等離子體。在最后的時刻,引力成為占絕對優(yōu)勢的作用力,它毫不留情地把物質(zhì)和空間碾得粉碎。在這場與大爆炸的“暴脹”相對的“暴縮”中,所有的物質(zhì)都因擠壓不復(fù)存在,一切有形的東西,包括空間和時間本身,都被消滅。
這就是末日。它是一切事物的末日。大爆炸中誕生于無的宇宙,此刻也歸于無。無數(shù)億年的輝煌燦爛,連一絲回憶也不會留下。